Tariereinrichtung für Taucher und Vefahren zu deren Bestätigung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Tariereinrichtung eines Tauchers gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruches.

[0002] Im Unterwassersport, beim Gerätetauchen, d.h. mit Preßluftflaschen, Schwimm- und und Rettungsweste, Lungenautomat sowie anderen Ausrüstungsgegenständen ist das Abtauchen, Auftauchen und das Schweben in einer bestimmten Wassertiefe vom Taucher manuell über Handbetätigung von Ventilen einzustellen. Zu diesem Zweck beschwert der Taucher sich vor dem Tauchgang mit einem Gewichtsgürtel je nach Bedarf mit Blei, um sicherzustellen, daß ein Abtauchen möglich ist. Nachdem der Taucher die gewünschte Wassertiefe erreicht hat, füllt er über Ventile seine Schwimm- und Rettungsweste mit soviel Luft aus der Preßluftflasche, bis er sich im Schwebezustand im Wasser befindet. Dieser Zustand ist dann erreicht, wenn die Gewichtskraft des vom Taucher einschließlich seiner Geräte verdrängten Wassers genauso groß ist, wie die Gewichtskraft des Gerätetauchers.

[0003] Dieses Einstellen der gewünschten Wassertiefe wird Tarieren genannt. Tarieren ist eine der wichtigsten Tauchfertigkeiten, die ein Taucher beherrschen muß, insbesondere, um sich vor gesundheitlichen Schäden zu schützen aber auch, um unter Wasser Energie zu sparen und angenehm zu tauchen. Der Tariervorgang ist relativ schwierig, weil zwischen dem Betätigen des Ventiles zum Füllen oder Entleeren der Schwimm- und Rettungsweste und der Höhenänderung eine Zeitverzögerung gegeben ist und weil als Folge einer Höhenänderung durch Schwimmbewegungen oder Wasserströmungen sich automatisch das Luftvolumen in der Weste genauso ändert, daß der Auf- bzw. Abtrieb noch verstärkt wird.

[0004] Ein besonders kritischer Fall ist das Auftauchen, da die Luft in der Weste aufgrund von absinkendem Wasserdruck expandiert und folglich der Auftrieb immer größer wird. Bei zu schnellem und unkontrolliertem Aufstieg besteht die Gefahr eines Dekompressionsschadens oder eines Lungenrisses.

[0005] Der EP-A 41194 ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Steiggeschwindigkeit beim Auftauchen von Tauchern zu entnehmen. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine mit dem Rettungswesteninnenraum verbundene Kammer mit einer diese unterteilenden, elastisch längsbeweglichen, dichtenden Trennwand, die mit einem dichtend verschiebbaren, nach außen führenden Ventilschließteil verbunden ist, dessen zugehöriger Ventilsitz in der Rettungswestenaußenwand angeordnet ist, wobei die durch die Trennwand gebildeten Kammerabschnitte durch eine Dosierdüse und ein in Richtung zum abgeschlossenen Kammerabschnitt öffnendes Rückschlagventil miteinander verbunden sind.

[0006] Der DE-A 3644742 ist ein Tauchauftriebskompensator, insbesondere in Form einer Ausgleichs- oder Tarierweste zur Auftriebskompensation oder -stabilisation und Notflotation eines Tauchers beim Tauchen zu entnehmen. Die Tarierweste wirkt mit einer Sicherheitsventilanordnung zusammen, die einen Betätigungsmechanismus zum Öffnen eines Ventiles aufweist, wobei dieser Mechanismus mit einer Zugleine versehen ist, mittels welcher der Taucher diesen Mechanismus handhaben kann. Die Zugleine erstreckt sich von dem Betätigungsmechanismus durch den nach Art eines Balkens ausdehnbaren und zusammenziehbaren ersten Aufblasschlauch zum Inflator hin, der am Ende des Schlauches angeordnet ist. Die Sicherheitsventilanordnung weist des weiteren wirksame Mittel zur Abdichtung gegen Wasser auf.

[0007] Infolge der rein mechanischen Betätigung der Tariereinrichtungen können die Auf- und Abstiegsgeschwindigkeiten nicht variabel eingestellt werden, so daß der Auf- und Abstieg für den Taucher nicht optimal gesteuert werden kann. Diese Einrichtungen mögen wohl in der Lage sein, einen Taucher beim Aufstieg behilflich zu sein, sie sind jedoch nicht geeignet, einen Schwebezustand in vorgegebener Wassertiefe konstant zu halten.

[0008] Die gattungsgemäße US-A 3487647 betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Tariereinrichtung zum halbautomatischen Ab- bzw. Auftauchen sowie Schweben eines Tauchers. Der Taucher bedient hierbei manuell das Ventil Abtauchen und muß bei zu schnellem Absinken ebenfalls manuell das Ventil Auftauchen betätigen. Der Taucher muß sich im Anschluß an den Absinkvorgang selber in der gewünschten Tiefe ebenfalls manuell austarieren und kann danach erst eine Art Automatik aktivieren, die den Taucher positionsgeregelt halten soll, wobei durch diese Positionsregelung der Taucher in eine Schwingbewegung versetzt wird, die sich nicht stabilisiert. Demzufolge befindet sich der Taucher in der austarierten Lage in ständiger nicht gewollter Bewegung. Diese Art des Tarierens erscheint einerseits aufwendig, da der Taucher beim Ab- und Auftauchen ständig in die Regelung eingreifen muß und andererseits unkomfortabel im Hinblick auf die ständigen Bewegungen in der austarierten Lage.

[0009] Das dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Ziel ist darin zu sehen, einerseits das Ab- und Auftauchen mit einer für den Taucher annehmbaren Geschwindigkeit ohne ständige Eingriffe in den Regelvorgang zu realisieren und andererseits den Taucher in einer vorgegebenen bzw. vorwählbaren Wassertiefe zu halten, ohne daß es eines ständigen manuellen Nachregelns der Tariereinrichtung bedarf.

[0010] Dieses Ziel wird verfahrensgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruches erreicht.

[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

[0012] Eine Einrichtung zum automatischen Ab- bzw. Auftauchen sowie Schweben eines Tauchers in vorgegebener bzw. vorwählbarer Wassertiefe gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 14 ist gekennzeichnet durch mindestens eine Regelelektronik zur Ansteuerung des Ventiles, mindestens einen Druckaufnehmer sowie einen Sollwertgeber, die mit der Regelelektronik in Verbindung stehen.

[0013] Die Verwendung einer Tariereinrichtung zum automatischen Ab- und Auftauchen ist Gegenstand des Anspruchs 23.

[0014] Vorteilhafte Weiterbildungen der Einrichtung sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

[0015] Darüberhinaus wird die Verwendung eines aus einer Regelelektronik, mindestens einem Ventil, mindestens einem Druckaufnehmer, einem Sollwertgeber sowie einer Rettungsweste bestehenden Tariereinrichtung zum automatischen Ab- bzw. Auftauchen im zulässigen Geschwindigkeitsbereich sowie Schweben eines Gerätetauchers in vorgegebener bzw. vorwählbarer Wassertiefe beansprucht.

[0016] Die mit dem Erfindungsgegenstand erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Tauchen wesentlich vereinfacht und die Sicherheit erhöht wird, da die Tiefe, in der man tauchen möchte, automatisch überwacht und geregelt wird, wodurch das Tauchen in ungewollten Tiefen sicher vermieden werden kann. Darüberhinaus wird die Sink- und Steiggeschwindigkeit begrenzt, um gesundheitsschädliche Folgen zu vermeiden. Es besteht die Möglichkeit, vorgewählte Wassertiefen geregelt so genau einzustellen und zu halten, daß Tätigkeiten unter Wasser, z.B. Arbeiten, die von Berufstauchern ausgeführt werden, einfacher als bisher zu verrichten sind.

[0017] Die Sink- und Steiggeschwindigkeit können in zulässigen Bereichen variabel eingestellt werden, wobei die Elektronik den Ab- bzw. Aufstieg so lange regelt, wie seitens des Tauchers ein Schalter betätigt wird. Anschließend wird die zugehörige Wassertiefe ermittelt und abgespeichert, wobei der Taucher dann mit Hilfe der Regelelektronik konstant in der entweder vorgegebenen oder seitens des Tauchers vorher vorgewählten Tiefe gehalten wird.

[0018] Dem Tiefen- bzw. Drucklagerregelkreis ist vorzugsweise ein Geschwindigkeitsregelkreis überlagert, wodurch eine weitere Sicherheitsmaßnahme gegeben ist. Die überlagerte Geschwindigkeitsregelung bleibt auch in der erreichten Wassertiefe aktiv, wobei der Sollwert für den Geschwindigkeitsregelkreis in seinen Werten an der Regelelektronik eingestellt werden kann. Bei korrekter Sink- bzw. Steiggeschwindigkeit übt die Geschwindigkeitsregelung demzufolge keinen Einfluß auf den Tiefen- bzw. Drucklageregelkreis aus, d.h. sie befindet sich in Wartestellung.

[0019] Im Hinblick auf die Sicherheit des Tauchers unter Wasser wird weiterhin vorgeschlagen, daß, sofern die Regelabweichung bei aktivierter Regelelektronik nicht abnimmt, der Taucher gewarnt und die Regelelektronik abgeschaltet wird, so daß der Taucher zum sicheren Aufstieg wieder manuell tarieren kann.

[0020] Die dem Tauchvorgang mit Hilfe eines Tarierautomaten zugrunde liegenden Parameter wie Sollwert, Regelabweichung, Absink- bzw. Aufstiegsgeschwindigkeit, Istwert sowie der jeweilige Betriebszustand (eventuelle Notsituation) werden ständig auf einem Display angezeigt. Die Stellung des bzw. der Ventile wird vorzugsweise durch Endschalter überwacht. Darüberhinaus werden Ausfälle des Druckaufnehmers, Kabelbrüche sowie die Kapazität der Stromversorgungseinrichtung überwacht, wobei die Warnung für den Taucher z.B. akustisch bzw. die Abschaltung der Regelelektronik automatisch durchgeführt werden.

[0021] Für Menschen, denen das Tauchen noch nicht so vertraut ist bzw. die das Tauchen gerne lernen möchten, wird die Regelelektronik dahingehend eingestellt, daß die Änderung der vorab eingestellten maximalen Wassertiefe durch eine Zeitschaltung für die Dauer des Tauchganges verriegelt wird, so daß hier kein unbeabsichtigter Eingriff seitens des Tauchers herbeigeführt werden kann.

[0022] Aus Sicherheitsgründen führt die Regelelektronik vor jedem Tauchgang einen Eigentest durch, in dem alle Funktionen geprüft werden und das Resultat am Display angezeigt wird.

[0023] Im Gegensatz zum aufgezeigten Stand der Technik leitet die Regelelektronik beispielsweise bei Übersteigung der zulässigen Tauchzeit, sich ankündigenden gesundheitlichen Schäden oder bei nicht ausreichender Luftmenge zur Fortführung des Tauchganges automatisch den Auftauchvorgang ein.

[0024] Die Regelelektronik kann im Bereich der Rettungsweste angeordnet werden, wobei jede andere Stelle am Körper des Tauchers bzw. an weiteren Ausrüstungsgegenständen ebenfalls zu diesem Zweck vorgesehen werden kann. Gleiches gilt für den Druckaufnehmer oder das bzw. die Ventile.

[0025] Die Regelelektronik kann auf Basis eines Mikroprozessors oder auf analoger Basis aufgebaut sein. Gleiches gilt für die Ventile, die sowohl in unstetiger als auch stetiger Funktion ausgeführt sein können, wobei sowohl Druckventile als auch Wegeventile zum Einsatz kommen können.

[0026] Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1
Taucher mit Druckluftflasche und Rettungsweste sowie schematische Anordnung der Funktion der automatischen Tariereinrichtung.

Fig. 2
Ausschnitt der Rettungsweste samt automatischer Tariereinrichtung.

Fig. 3
Funktionsschaubild des Tauchvorganges mit Tariereinrichtung in Anlehnung an Fig. 1 und 2.

[0027] Fig. 1 zeigt einen Taucher 1, der mit einer Druckluftflasche 2 sowie einer Rettungsweste 3 ausgerüstet ist. Die Druckluftflasche 2 ist mit einem Druckminderventil 4 versehen. Der sich hieran anschließende Schlauch 5 führt einerseits zum Lungenautomaten 6 und andererseits nach Art eines Bypasses 7 zur Rettungsweste 3. Die automatische Tariereinrichtung 8 wird gebildet durch eine Regelelektronik, die in diesem Beispiel auf der Grundlage eines Mikroprozessors aufgebaut ist. Die Regelelektronik 8 steuert ein Ventil 9, in diesem Beispiel ein elektropneumatisches Wegeventil, an. Ferner ist ein Stellglied 10 in Form eines Sollwertpotis sowie ein Druckaufnehmer 11 vorgesehen, die beide in Wirkverbindung mit der Regelelektronik 8 stehen.

[0028] Der Taucher 1 wählt eine Wassertiefe an dem Sollwertpoti 10 vor und die aktuelle wassertiefe wird vom Druckaufnehmer 11 gemessen, ausgehend davon, daß der hydrostatische Druck und die Wassertiefe direkt proportional zueinander sind (



, worin g = 9,8 m/s², rho = Dichte sowie h = Wassertiefe sind).

[0029] Der Druckaufnehmer 11 wandelt den Druck in eine elektronische Größe, die von der Regelelektronik 8 verarbeitet wird und vergleicht die Einstellung des Sollwertpotis 10 mit dem Istwert Druck bzw. mit der Wassertiefe. Befindet sich der Taucher 1 oberhalb des eingestellten Sollwertes, z.B. an der Wasseroberfläche, so errechnet die Regelelektronik 8 eine Regeldifferenz und betätigt den Magneten 12 des Ventiles 9, welches Luft aus der Rettungsweste 3 des Tauchers 1 abläßt, so daß dieser absinkt, bis die eingestellte Wassertiefe erreicht wird und das Ventil 9 schließt. Befindet sich der Taucher 1 tiefer als der vorgewählte Wert, so ändert sich das Vorzeichen der Regeldifferenz und der andere Magnet 13 des Ventiles 9 wird so lange angesteuert, daß Luft in die Rettungsweste 3 eingelassen wird und der Taucher 1 höher steigt, bis der eingestellte Wert erreicht wird und aufgrund der Regeldifferenz 0 das Ventil 9 schließt.

[0030] Diesem Lageregelkreis wird ein Geschwindigkeitsregelkreis überlagert, so daß die Höhendifferenz über die Zeit gemessen wird und somit Sink- bzw. Steiggeschwindigkeit ermittelt werden (



, worin d die Differenz, s der Weg sowie t die Zeit sind) und vorrangig so eingestellt wird, daß sie für den Taucher 1 sicher und angenehm ist.

[0031] Fig. 2 zeigt als Ausschnittsdarstellung die Rettungsweste 3. Im Bereich der Rettungsweste 3 sind einerseits die Regelelektronik 8, zwei Ventile 9, 9' sowie der Druckaufnehmer 11 vorgesehen. Mit der Regelelektronik 8 verbunden ist ein vom Taucher 1 zu bedienendes fingerartiges Element 14, das einerseits ein Display 15 und andererseits, abweichend zu Fig. 1, alternativ Taster 16, 17 aufweist. Das fingerartige Element 14 ist über eine Leitung 18 mit der Regelelektronik 8 verbunden. Darüberhinaus erkennbar ist der Mündungsbereich der Bypassleitung 7 an die Rettungsweste 3 sowie der Ablaßbereich 19 für in der Rettungsweste 3 befindliche Luft. Die Regelelektronik 8 wird über einen Akku 20 mit Energie versorgt.

[0032] Anhand eines Beispieles wird der Tauchvorgang mit Tariereinrichtung und Tastern 16, 17 anstelle des Potis 10 auf 10 Meter Wassertiefe verdeutlicht.

[0033] Der Taucher 1, ausgerüstet mit Tariereinrichtung 8, Druckluftflasche 2 und anderen notwendigen Gegenständen füllt vor dem Tauchvorgang die Rettungsweste 3 mit Luft. Er springt ins Wasser und schwimmt an der Oberfläche, da die mit Luft gefüllte Weste 3 Auftrieb erzeugt. Der Taucher 1 betätigt den Taster 17 (Abtauchen) und hält ihn niedergedrückt. Durch diese Maßnahme erhält die Regelelektronik 8 ein elektrisches Signal und öffnet das Auslaßventil 9' und es entweicht Luft aus der Weste 3. Der Sinkvorgang beginnt.

[0034] Der Wasserdruck auf die Weste 3 erhöht sich proportional zur Wassertiefe und komprimiert die Weste 3, wodurch sich die Sinkgeschwindigkeit erhöht. Mit dem Druckaufnehmer 11 wird die Druckänderung über die Zeit gemessen und daraus die Sinkgeschwindigkeit ermittelt. Die Regelelektronik 8 vergleicht die ermittelte Sinkgeschwindigkeit (Istwert) mit der fest programmierten Sinkgeschwindigkeit (Sollwert) und steuert das Einlaßventil 9 so an, daß die Weste 3 mit Luft gefüllt wird und somit der Auftrieb erhöht bzw. die Sinkgeschwindigkeit verringert wird.

[0035] In einer Tiefe von 10 Metern beendet der Taucher 1 die Betätigung des Tasters 17 (Abtauchen). Die Regelelektronik 8 ermittelt mit dem ersten Wert, den der Druckaufnehmer 11 nach Öffnen des Tasters 17 mißt, den Sollwert für die aktuelle Tiefe.

[0036] Alle später gemessenen Werte werden als Istwerte herangezogen. Die Regelelektronik 8 vergleicht nun die Istwerte mit dem Sollwert. Hat der Taucher 1 z.B. eine Tiefe von 13 Metern erreicht, steuert die Regelelektronik 8 das Einlaßventil 9 und die Weste 3 wird mit Luft gefüllt. Durch den Auftrieb steigt der Taucher 1.

[0037] Hat der Taucher z.B. eine Tiefe von 7 Metern erreicht, steuert die Regelelektronik 8 das Auslaßventil 9' an und es entweicht Luft aus der Weste 3 und der Taucher 1 sinkt. Der Taucher 1 wird in der Tiefe von 10 Metern konstant gehalten.

[0038] Zum Auftauchen betätigt der Taucher 1 den Taster 16 (Auftauchen) und hält ihn niedergedrückt. Die Regelelektronik 8 erhält ein Signal, welches ein Öffnen des Einlaßventiles 9 zur Folge hat. Die Weste 3 füllt sich mit Luft, wobei der Auftauchvorgang beginnt.

[0039] Der Wasserdruck ist proportional zur Wassertiefe. Beim Auftauchen dekomprimiert sich die Weste 3, wodurch sich die Steiggeschwindigkeit erhöht. Mit dem Druckaufnehmer 11 wird die Druckänderung über die Zeit gemessen und daraus die Steiggeschwindigkeit ermittelt. Die Regelelektronik 8 vergleicht die ermittelte Steiggeschwindigkeit (Istwert) mit der fest programmierten Steiggeschwindigkeit (Sollwert) und steuert das Auslaßventil 9' so an, daß aus der Weste 3 Luft entweicht, und somit der Auftrieb kleiner bzw. die Steiggeschwindigkeit geringer wird.

[0040] Fig. 3 zeigt anhand eines Blockschaltbildes den Tauchvorgang mit automatischer Tariereinrichtung in Anlehnung an die Fig. 1 und 2 sowie das vorangegangene Beispiel. Ausgehend davon, daß der Taucher 1 sich in 10 Meter Wassertiefe befindet, soll der Vorgang des Ab- und Auftauchens nochmals näher erläutert werden.

[0041] Die Rettungsweste 3 des Tauchers 1 ist mit genau so viel Luft gefüllt, daß der Taucher 1 in 10 Meter Wassertiefe schwebt. Der Taucher 1 entscheidet sich, auf 13 Meter Wassertiefe abzutauchen und betätigt deshalb in diesem Beispiel den Sollwertpoti 10 gem. Fig. 1 entsprechend einem elektrischen Signal für den Sollwert S = 13 Meter Wassertiefe. Der Additionsstelle 21 wird der aktuelle Wert der Tiefe S = 10 Meter zugeführt, welcher über den Druckaufnehmer 11 gemessen sowie elektrisch gewandelt wird, so daß der Regelelektronik 8 eine Differenz von delta S = +3 Meter als elektronisches Signal gemeldet wird. Die Schaltung bzw. das Programm der Regelelektronik 8 erkennt aufgrund des Vorzeichens + der Regelabweichung delta S = + 3 Meter, daß um diesen Weg tiefer getaucht werden soll und steuert den Magneten 13 des elektropneumatischen Ventiles 9 an, welches Luft aus der Rettungsweste 3 abläßt, so daß der Körper mit Rettungsweste absinkt. Der Druckaufnehmer 11 mißt ständig die Wassertiefe über den hydrostatischen Wasserdruck und vergleicht die Position ständig über die Additionsstelle 21 mit der Position, die am Sollwertpoti 10 vorgewählt wurde. Hat der Taucher 1 die Position S = 13 Meter Wassertiefe erreicht, so ist die Differenz an der Additionsstelle S = 0 und die Regelelektronik 8 steuert das elektropneumatische Ventil 9 nicht weiter an.

[0042] Sollte der Taucher 1 mit diesem Absinkvorgang tiefer als S = 13 Meter sinken, z.B. auf S = 15 Meter, so mißt der Druckaufnehmer 11 diese Tiefe und wandelt den Druck in eine elektronische Größe um, welche an der Additionsstelle 21 mit dem am Sollwertpoti 10 elektronisch eingestellten Wert entsprechend S = 13 Meter verglichen wird und ermittelt eine Differenz von delta S = -2 Meter. Die Regelelektronik 8 erkennt aufgrund des Vorzeichens, daß nun der andere Magnet 12 des elektropneumatischen Ventiles 9' angesteuert werden muß und schaltet mit dem Ventil 9' pneumatisch die Verbindung von der Druckluftflasche 2 zur Rettungsweste 3 frei, so daß das Volumen der Rettungsweste 3 größer wird und deshalb der Körper mit Rettungsweste 3 aufsteigt bis auf S = 13 Meter. Der vom Druckaufnehmer 11 nunmehr gemessene und elektrisch gewandelte Wert ergibt eine Differenz von delta S = 0 Meter an der Additionsstelle 21, wodurch die Regelelektronik 8 das pneumatische Ventil 9' nicht weiter ansteuert, wobei die pneumatische Verbindung zwischen Druckluftflasche 2 und Rettungsweste 3 wieder geschlossen wird.

[0043] Diesem Positionsregelkreis ist durch die Schaltung bzw. das Programm in der Regelelektronik 8 ein Geschwindigkeitsregelkreis überlagert, in dem in der Regelelektronik 8 die Zeit gemessen wird und die Höhendifferenz gemessen mit dem Druckaufnehmer 11 mit der Zeit mathematisch zu der Steig- und Sinkgeschwindigkeit verrechnet wird, indem die Sinkgeschwindigkeit sich ergibt aus



. Dieser Wert wird mit einem in der Regelelektronik 8 vorgegebenen Wert verglichen und für den Fall, daß der Wert z.B. beim Absinken größer ist als der vorgegebene Wert, steuert die Regelelektronik 8 das elektropneumatische Ventil 9 so an, daß Luft von der Druckluftflasche 2 in die Rettungsweste 3 geführt wird und aus diesem Grund die Sinkgeschwindigkeit kleiner wird, bis der vorgegebene Wert erreicht ist und die Regelelektronik keinen Magneten 12 bzw. 13 mehr ansteuert.

[0044] Wird der vorgegebene Wert der Steiggeschwindigkeit hingegen überschritten, so wird Luft aus der Weste 3 abgelassen, um auf den Sollwert der Steiggeschwindigkeit zu gelangen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Betätigung einer Tariereinrichtung eines Tauchers (1), indem die gewünschte Wassertiefe an einem Stellglied (10) eingestellt wird und ein Druckaufnehmer (11) die aktuelle Wassertiefe mißt, dadurch gekennzeichnet, daß zum automatischen Ab- bzw. Auftauchen sowie Schweben in vorgegebener bzw. vorwählbarer Wassertiefe die Meßwerte einer Regelelektronik (8) zur Verfügung gestellt werden, welche die erforderliche Tauchtiefe sowie Sink bzw. Steiggeschwindigkeit ermittelt und die Regelelektronik- (8) auf der Grundlage der ermittelten Werte mindestens ein Ventil (9,9') dergestalt ansteuert, daß mindestens eine im Körperbereich des Tauchers (1) vorgesehene Rettungsweste (3) so lange mit Luft gefüllt oder entleert wird, bis sich eine Sink- bzw. Steiggeschwindigkeit im zulässigen Bereich einstellt und bei Erreichen der gewünschten Wassertiefe dieser Geschwindigkeitswert gegen v = 0 gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sink- bzw. Steiggeschwindigkeit im zulässigen Bereich variabel einstellbar ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (8) den Ab- bzw. Aufstieg solange regelt, wie seitens des Tauchers (1) ein Schalter (16, bzw. 17) betätigt wird, anschließend die zugehörige Wassertiefe ermittelt und speichert und den Taucher (1) dann konstant in dieser Tiefe hält.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tiefen- bzw. Drucklageregelkreis ein Geschwindigkeitsregelkreis überlagert wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die überlagerte Geschwindigkeitsregelung auch in der erreichten Wassertiefe aktiv bleibt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert für den Geschwindigkeitsregelkreis in seinen Werten an der Regelelektronik (8) eingestellt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern die Regelabweichung bei aktivierter Regelelektronik (8) nicht abnimmt, der Taucher (1) gewarnt und die Regelelektronik (8) automatisch abgeschaltet wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert, die Regelabweichung, die Absink- bzw. Aufstiegsgeschwindigkeit, der Istwert sowie der jeweilige Betriebszustand ständig an einem Display (15) angezeigt werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des bzw. der Ventile (9,9') durch Endschalter überwacht wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Kabelbrüche, Ausfall des bzw. der Druckaufnehmer (11) sowie die Kapazität der Stromversorgungseinrichtung (20) überwacht werden, wobei die Warnung für den Taucher (1) bzw. die Abschaltung der Regelelektronik-(8) automatisch durchgeführt werden.

11. Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der eingestellten maximalen Wassertiefe durch eine Zeitschaltung verriegelt wird.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (8) vor jedem Tauchgang einen Eigentest durchführt, indem alle Funktionen geprüft werden und das Resultat am Display (15) angezeigt wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (8) bei Überschreitung der zulässigen Tauchzeit, sich ankündigenden gesundheitlichen Schäden oder bei nicht ausreichender Luftmenge zur Fortführung des Tauchganges automatisch den Auftauchvorgang einleitet.

14. Einrichtung zum automatischen Ab- bzw. Auftauchen sowie Schweben eines Tauchers (1) in vorgegebener bzw. vorwählbarer Wassertiefe, wobei der Taucher (1) mit Atemluft versorgt wird und mindestens eine Rettungsweste (3) trägt, die über mindestens ein Ventil (9,9') in mit Luft befüllender bzw. ablassender Weise betätigbar ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Regelelektronik (8) zur Ansteuerung des Ventiles (9,9'), mindestens einen Druckaufnehmer (11) sowie einen Sollwertgeber (10), die mit der Regeleletronik (8) in Verbindung stehen.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Regelelektronik (8) im Bereich der Rettungsweste (3) angeordnet ist.

16. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (8), der Druckaufnehmer (11) und mindestens ein Ventil (9,9') im Bereich der Rettungsweste (3) vorgesehen sind.

17. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (8) auf der Basis eines Mikroprozessors aufgebaut ist.

18. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (8) auf analoger Basis aufgebaut ist.

19. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Ventile (9,9') in unstetiger oder stetiger Funktion ausgeführt ist bzw. sind.

20. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Ventile (9,9') als elektropneumatisches Druckventil ausgebildet ist bzw. sind.

21. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Ventile (9,9') als elektropneumatisches Wegeventil ausgebildet ist bzw. sind.

22. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 21, gekennzeichnet durch die Überwachung der Stellung des bzw. der Ventile (9,9') mittels Endschaltern.

23. Verwendung einer aus einer Regelelektronik (8), mindestens einem Ventil (9,9'), mindestens einem Druckaufnehmer (11), einem Sollwertgeber (10) sowie einer in mit Luft befüllender bzw. ablassender Weise betätigbarer Rettungsweste (3) bestehenden Tariereinrichtung zum automatischen Ab- bzw. Auftauchen im zulässigen Geschwindigkeitsbereich sowie Schweben eines Gerätetauchers in vorgegebener bzw. vorwählbarer Wassertiefe.

Claims

1. Method for operating a counterbalancing device for a diver (1), in which the desired water depth is set on a control element (10) and a pressure sensor (11) measures the instantaneous water depth, characterized in that for the purpose of automatically diving, surfacing or floating at a prescribed or preselectable water depth the measured values are made available to an electronic control unit (8) which determines the necessary diving depth as well as the rates of descent and ascent and, on the basis of the values determined, the electronic control unit (8) controls at least one valve (9, 9') in such a way that air is filled into or emptied out of at least one life jacket (3) provided in the region of the body of the diver (1) until a rate of descent or ascent is set in the permissible range, and upon attainment of the desired water depth this value of the rate is adjusted to v = 0.

2. Method according to Claim 1, characterized in that the rate of descent or ascent is variably set in the permissible range.

3. Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the electronic unit (8) controls the descent or ascent as long as a switch (16) or (17) is operated by the diver (1), subsequently determines and stores the associated water depth and then keeps the diver (1) constantly at the said depth.

4. Method according to Claims 1 to 3, characterized in that a rate control loop is superimposed on the depth or pressure position control loop.

5. Method according to Claims 1 to 4, characterized in that the superimposed rate control loop also remains active at the water depth achieved.

6. Method according to Claims 1 to 5, characterized in that the desired value for the rate control loop has its magnitudes set on the electronic control unit (8).

7. Method according to Claims 1 to 6, characterized in that if the system deviation does not decrease in the event of an activated electronic control unit (8), the diver (1) is warned and the electronic control unit (8) is automatically switched off.

8. Method according to Claims 1 to 7, characterized in that the desired value, the system deviation, the rate of descent or ascent, the actual value and the respective operating state are continuously displayed on a display (15).

9. Method according to Claims 1 to 8, characterized in that the position of the valve or valves (9, 9') is monitored by limit switches.

10. Method according to Claims 1 to 9, characterized in that cable breaks, failure of the pressure sensor or sensors (11) and the capacity of the power supply device (20) are monitored, the warning for the diver (1) or switching off of the electronic control unit (8) being carried out automatically.

11. Method according to Claims 1 to 10, characterized in that the change in the set maximum water depth can be locked by a timing circuit.

12. Method according to Claims 1 to 11, characterized in that, before each dive, the electronic control unit (8) carries out a self test in which all the functions are checked and the result is displayed on the display (15).

13. Method according to Claims 1 to 12, characterized in that, in the case of overshooting of permissible diving time, or threats of damage to health, or of an insufficient quantity of air for continuing the dive, the electronic control unit (8) automatically initiates the surfacing operation.

14. Device for a diver (1) automatically to dive, surface or float at a prescribed or preselectable water depth, the diver (1) being supplied with breathing air and wearing at least one life jacket (3) which can be operated via at least one valve (9, 9') in a manner for air to be filled in or let out, characterized by at least one electronic control unit (8) for controlling the valve (9, 9'), which is connected to at least one pressure sensor (11).

15. Device according to Claim 14, characterized in that at least the electronic control unit (8) is arranged in the region of the life jacket (3).

16. Device according to Claims 14 and 15, characterized in that the electronic control unit (8), the pressure sensor (11) and at least one valve (9, 9') are provided in the region of the life jacket (3).

17. Device according to Claims 14 to 16, characterized in that the electronic control unit (8) is constructed on the basis of a microprocessor.

18. Device according to Claims 14 to 16, characterized in that the electronic control unit (8) is constructed on an analog basis.

19. Device according to Claims 14 to 18, characterized in that the valve or valves (9, 9') is or are constructed to function discontinuously or continuously.

20. Device according to Claims 14 to 19, characterized in that the valve or valves (9, 9') is or are constructed as electropneumatic-pressure valves.

21. Device according to Claims 14 to 19, characterized in that the valve or valves (9, 9') is or are constructed as electropneumatic directional control valves.

22. Device according to Claims 14 to 21, characterized by monitoring of the position of the valve or valves (9, 9') by means of limit switches.

23. Use of a counterbalancing device consisting of an electronic control unit (8), at least one valve (9, 9'), at least one pressure sensor (11), a desired-value transmitter (10) as well as a life jacket (3), which can be operated in a way which fills it with air or lets air out, for a scuba diver automatically to dive or surface in the permissible rate range as well as to float at a prescribed or preselectable water depth.

Revendications

1. Procédé d'actionnement d'un dispositif de tarage d'un plongeur (1), dans lequel la profondeur d'eau souhaitée est réglée sur un organe de réglage (10) et un enregistreur de pression (11) mesure la profondeur d'eau proprement dite, caractérisé en ce que pour descendre ou remonter automatiquement ainsi que pour rester en suspension à une profondeur d'eau prédéterminée, respectivement choisie à l'avance, les valeurs mesurées d'une électronique de réglage (8) sont mises à disposition, et déterminent la profondeur de plongée nécessaire, respectivement la vitesse de descente ou de remontée, et l'électronique de réglage (8) commande, sur la base des valeurs déterminées, au moins une soupape (9, 9') de telle sorte qu'au moins un gilet de sauvetage (3) prévu dans la partie du corps du plongeur (1) se gonfle d'air ou se dégonfle jusqu'à ce qu'une vitesse de descente, respectivement de remontée soit réglée dans le domaine admissible, et que cette valeur de vitesse soit mise aux environs de v = 0 une fois atteinte la profondeur d'eau souhaitée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de descente, respectivement de remontée est réglable de manière variable dans le domaine admissible.

3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'électronique (8) règle la descente, respectivement la remontée tant qu'un interrupteur (16, respectivement 17) est actionné par le plongeur (1), puis détermine la profondeur d'eau correspondante et la mémorise, puis maintient le plongeur (1) constamment à cette profondeur.

4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un circuit de réglage de vitesse est superposé au circuit de réglage de profondeur, respectivement de pression.

5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réglage de vitesse superposé reste également actif une fois la profondeur d'eau atteinte.

6. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la valeur prescrite pour le circuit de réglage de la vitesse est réglée, pour ses valeurs, sur l'électronique de réglage (8).

7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans la mesure où l'erreur de réglage ne diminue pas une fois l'électronique (8) activée, le plongeur (1) est averti et l'électronique de réglage (8) est déconnectée.

8. Procédé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la valeur prescrite, l'erreur de réglage, la vitesse de descente ou de remontée, la valeur réelle ainsi que l'état de fonctionnement respectif sont affichés constamment sur un écran (15).

9. Procédé selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la position de la ou des soupapes (9, 9') est contrôlée par un interrupteur de fin de course.

10. Procédé selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les ruptures de câble, la défaillance du ou des enregistreurs de pression (11) ainsi que la capacité du dispositif d'alimentation en courant (20) sont contrôlées, le plongeur (1) étant automatiquement averti, respectivement l'électronique de réglage (8) étant automatiquement déconnectée.

11. Procédé selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la variation de la profondeur d'eau maximum réglée est verrouillée par un interrupteur à minuterie.

12. Procédé selon les revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'électronique de réglage (8) effectue un autotest avant chaque plongée, en ce que toutes les fonctions sont testées et le résultat affiché sur l'écran (15).

13. Procédé selon les revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'électronique de réglage (8) initie automatiquement le processus de remontée, en cas de dépassement du temps de plongée admissible, de problèmes de santé manifestes ou en cas d'une quantité d'air insuffisante pour continuer la plongée.

14. Dispositif pour faire descendre ou remonter automatiquement un plongeur (1) ainsi que pour lui permettre de rester en suspension à une profondeur d'eau prédéterminée, respectivement choisie à l'avance, dans lequel le plongeur (1) reçoit de l'air pour respirer et porte au moins un gilet de sauvetage (3) qui est actionnable au moyen d'au moins une soupape (9, 9') pour le gonfler d'air ou le dégonfler, caractérisé par au moins une électronique de réglage (8) pour commander la soupape (9, 9'), au moins un enregistreur de pression (11) ainsi qu'un afficheur de la valeur prescrite (10) qui sont connectés à l'électronique de réglage (8).

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'au moins l'électronique de réglage (8) est disposée dans la zone du gilet de sauvetage (3).

16. Dispositif selon les revendications 14 et 15, caractérisé en ce que l'électronique de réglage (8), l'enregistreur de pression (11) et au moins une soupape (9, 9') sont prévus dans la zone du gilet de sauvetage (3).

17. Dispositif selon les revendications 14 à 16, caractérisé en ce que l'électronique de réglage (8) est conçue sur la base d'un microprocesseur.

18. Dispositif selon les revendications 14 à 16, caractérisé en ce que l'électronique de réglage (8) est conçue sur une base analogique.

19. Dispositif selon les revendications 14 à 18, caractérisé en ce que la ou les soupapes (9, 9') est ou sont réalisées en fonction continue ou discontinue.

20. Dispositif selon les revendications 14 à 19, caractérisé en ce que la ou les soupapes (9, 9') est ou sont conçues en tant que soupape de compression électropneumatique.

21. Dispositif selon les revendications 14 à 19, caractérisé en ce que la ou les soupapes (9, 9') est ou sont conçues en tant que distributeur électropneumatique.

22. Dispositif selon les revendications 14 à 21, caractérisé par le contrôle de la position de la ou des soupapes (9, 9') au moyen d'interrupteurs de fin de course.

23. Utilisation d'un dispositif de tarage constitué d'une électronique de réglage (8), d'au moins une soupape (9, 9'), d'au moins un enregistreur de pression (11), d'un afficheur de la valeur prescrite (10) ainsi que d'un gilet de sauvetage (3) actionnable par gonflage ou dégonflage avec de l'air, pour permettre à un plongeur de descendre ou remonter automatiquement dans le domaine de vitesse admissible ainsi que de rester en suspension à une profondeur d'eau prédéterminée, respectivement choisie à l'avance.

Zeichnung