Tauchtechnik: Band I

267 Pages·1969·19.986 MB·German

by  Gerhard Haux (auth.)

HAUX . TAUCHTECHNIK I
Gerhard Haux
Tauchtechnik
Band I
Springer-Verlag
Berlin . Heidelberg . New York 1969
GERHARD HAU X
Oberingenieur
24 Lübeck
ISBN 978-3-642-88351-4 ISBN 978-3-642-88350-7 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-88350-7
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Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1969
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benutzt werden dürften
Titel-Nr. 1627
EINLEITUNG
Dieses Buch soll nicht die übliche Taucherliteratur um ein weiteres Werk
bereichern; vielmehr hat sich der Verfasser bemüht, sachlich die modernen
Geräte für die Taucherei in ihrer Gesamtheit zu beschreiben.
Bewußt wurden die Historik, die Taucherphysiologie und die Tauchermedizin
dabei nur dort erwähnt, wo es für das Verständnis der Tauchtechnik unum
gänglich erschien. Uber diese Spezialgebiete gibt es eine ganze Reihe ausge
zeichneter Sachbücher.
Auch bleiben Zukunftsprojekte und Beschreibungen von Tauchunternehmungen,
Bergungsarbeiten und ähnlichem unberücksichtigt.
Wenn bei den ausführlichen Gerätebetrachtungen hauptsächlich Geräte des
Drägerwerkes beschrieben werden, liegt das darin begründet, daß der Autor
im Drägerwerk seit vielen Jahren an den Konstruktionen auf dem Gebiet der
Tauchtechnik maßgeblich beteiligt ist.
Im vorliegenden Band I sind außer den Tauchgeräten, Taucheranzügen und
dem Taucherzubehör in einem umfangreichen Kapitel Berechnungsgrundlagen
für die Gasgemischberechnung aufgenommen; außerdem enthält das gleiche
Kapitel Tabellen, Diagramme und Umrechnungstafeln für die Tauchtechnik.
Im Band II dagegen werden Großgeräte wie Druckkammern, Tauchkammern,
Tieftauchanlagen, Unterwasserlaboratorien, Versorgungsanlagen und Ausbil
dungseinrichtungen behandelt.
Zu besonderem Dank verpflichtet bin ich den Mitarbeitern, die zum Gelingen
des Werkes beigetragen haben, allen Institutionen, welche durch die Uberlas
sung von ausgesuchtem Bildmaterial die gute Illustration ermöglichten, sowie
vor allem dem Drägerwerk, das mir besondere Unterstützung gewährte.
Lübeck, im Juli 1969 Gerhard Haux
INHALT
A. Kreislauf-Schwirnmtauchgeräte
1. Allgemeines . . . . . . . 11
2. Der geschlossene Kreislauf 12
2.1. Pendelatemsystem . . . 12
2.2. Zirkulationssystem . . . . 13
2.3. Geräte mit geschlossenem Kreislauf 14
2.3.1. Geräte mit konstanter Sauerstoffzufuhr 14
2.3.2. Geräte mit lungenautomatischer Sauerstoffzufuhr 19
3. Der halbgeschlossene Kreislauf 22
3.1. Fertiggasversorgung . . . . . 24
3.2. Selbsttätige Gemischherstellung 24
3.3. Geräte mit halbgeschlossenem Kreislauf 26
3.3.1. Geräte mit Fertiggasversorgung 26
B. Preßluft-Schwimmtauchgeräte
1. Allgemeines . . . . . . . . 45
2. Systemmerkmale der Preßluft-Schwimmtauchgeräte 45
2.1. Luftversorgung durch konstanten Gaszufluß . . . 46
2.2. Luftversorgung durch den Lungenautomaten (Demand System) 47
2.3. Einteilung der Preßluft-Schwimmtauchgeräte 48
3. lungenautomat-Systeme .... . 50
3.1. Einstufiges Lungenautomat-System . . . . 50
3.2. Zwei stufiges Lungenautomat-System . . . 52
3.3. Zweistufiges Lungenautomat-System mit getrennter 1. u. 2. Stufe 58
3.4. Lungenautomat-Systeme mit Injektor . . . . . 62
3.5. Lungenautomat als Bestandteil derTauchermaske 63
3.6. Hochdruckanschluß der 1. Stufe . 63
3.7. Atemanschlüsse . . . . . . . . . . . . . . 64
4. Flaschenpakete . . . . . 65
4.1. Luftverbrauch bei dem Tauchen mit Preßluft-Schwimmtauchgeräten 65
4.2. Preßluftflaschen und Flaschenpakete 68
4.3. Tragebänderung . . . . . . . . 70
5. Reserveschaltungen - Manometer 71
6. Autonome Preßluft-Schwimmtauchgeräte 72
7. Fremdversorgte Preßluft-Schwimmtauchgeräte 74
INHALT
C. Standard-Helmtauchgeräte
1. Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2. Theoretische Grundlagen . . . . . . . . . . . 79
2.1. Grenztauchtiefen in Abhängigkeit vom elastischen Luftraum 81
2.2. Zulässige Tauchtiefe für gefahrloses Hochtreiben 85
2.3. Luftbedarf des Helmtauchers ..... .. .... . 86
3. Versorgungssysteme der Helmtauchgeräte . . . . 87
3.1. F rischgaszusatz-Versorgungssysteme, manuell, automatisch,
unabhängig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4. Standard-Helmtauchgeräte . . .. . . .. . . .. . 90
4.1. Srandard-Helmtauchgeräte mit automatischem Gaszusatz 90
4.1.1. Helm mit Schulterstück 91
4.1.2. Taucheranzug 94
4.1.3. Gewichte ... . . . 95
4.1.4. Taucherschuhe . . . . 96
4.1.5. Helmschlauch-Luftversorgungsschlauch 96
4.1.6. Tauchermesser mit Gürtel . . . . . . 97
4.2. Standard-Helmtauchgerät mit manueller Luftversorgung 97
5. Standard-Helmtieftauchgeräte 98
6. Unabhängiges Mischgas-Helmtauchgerät 99
D. Tieftauchgeräte
1. Allgemeines 103
2. Tieftauchgerätesysteme 103
3. Tieftauchgeräte mit halbgeschlossenem Kreislauf
Fertiggasgemischgeräte 106
3.1. Autonomes Mischgas-Schwimmtauchgerät Modell FGG 111 109
3.2. Schlauchversorgtes Mischgas-Tieftauchgerät Modell SMS I . 115
4. Fertiggasgemisch-Zusatzversorgungen 119
4.1. Fertiggasgemisch-ZuS'atzversorgung von der Oberfläche aus 119
4.2. Fertiggasgemisch-Zusatzversorgungseinrichtung Modell FGZ 111
Tauchkammeranlage 121
4.3. Fertiggasgemisch-Zusatzversorgungseinrichtung mit
Uberwachungsanlage Modell MVU 111 123
-
5. Tieftauchgeräte mit halbgeschlossenem Kreislauf
Selbstmischende Geräte . 127
5.1. Autonomes selbstmischendes Tieftauchgerät SM 111 128
5.2. Schlauchversorgtes selbstmischendes Tieftauchgerät 130
6. Tieftauchgeräte mit geschlossenem Kreislauf 131
6.1. Autonome Tieftauchgeräte mit geschlossenem Kreislauf
C" Kleiner Kreislauf") 132
INHALT
6.2. Schlauchversorgte Tieftauchgeräte mit geschlossenem Kreislauf
("Erweiterter Kreislauf") . . .... ... .... . . 134
6.2.1. Geschlossener Kreislauf für Tauchkammer und Tauchgerät . . . 134
6.2.2. Geschlossener Gerätekreislauf mit Schlauchversorgung . . . . 136
6.3. Schlauchversorgte Tieftauchgeräte mit geschlossenem Kreislauf
("Großer Kreislauf") . . . . . . . . . . . . . . . . .1 3.9 .
E. Taucheranzüge
1. Allgemeines . . 141
2. Schwimmtaucheranzüge 143
2.1. Naßtauchanzüge . . . 143
2.2. Trockentauchanzüge 147
2.3. Konstantvolumen-Anzüge 152
3. Spezialanzüge . . . . . 158
3.1. Anzug für die Tieftauchtechnik 158
3.2. Heizbare Taucheranzüge 159
3.3. Schwimmtaucheranzug zum Tauchen in radioaktiv verseuchten
Gewässern 160
4. Helmtaucheranzüge . 161
5. Taucherwollzeug - Kälteschutzbekleidung 161
F. Schwimmtaucher-Zubehör
1. Allgemeines 162
2. Taucherbrillen - Tauchermasken 162
3. Kommunikationseinrichtungen 165
3.1. Tauchertelefon für Helmtaucher . 166
3.2. Tauchertelefon für Schwimmtaucher 168
3.3. Drahtlose Unterwassersprecheinrichtungen 169
4. Tauchersicherungskragen 170
5. Zusatzgewichte 172
6. Orientierungshilfen 174
6.1. Tiefenmesser 174
6.2. Taucheruhren 175
6.3. Kompasse . 176
6.4. Ortungsgeräte 177
7. Unterwasserlampen 178
8. Tauchermesser 179
9. Schwimmflossen 180
10. Sicherungsleinen 182
INHALT
G. Gesetze - Formeln - Tabellen - Diagramme
für die Tauchtechnik
1. Die atmosphärische Luft 183
2. Die Gasgesetze . . . 185
2.1. Die Maßeinheiten . . . 186
2.2. Das Gesetz von Boyle-Mariotte 186
2.3. Das Gesetz von Gay-Lussac 186
2.4. Das allgemeine Gasgesetz . . 187
2.5. Das Normalkubikmeter 188
2.6. Die Gesetze von Dalton und Henry 188
3. Wassertemperatur . . . . . . . 191
4. Salzgehalt des Seewassers 192
5. Schallgeschwindigkeit im Seewasser 194
6. Unterwasser-Optik . . . . . . 195
7. Druck und Auftrieb unter Wasser 197
8. Austauchtabellen . . . . 199
8.1. Austauchtabellen für Luft . . . 199
8.1.1. Vorbemerkungen . . ... . 199
8.1.2. Verschiedene Austauchtabellen . 199
8.1.3. Austauchtabelle Luft 0-61 m . . 199
8.1.4. Behandlungstabelle für erkrankte Taucher 213
8.1.5. Austauchen ohne Haltestufen . . . . . . 215
8.2. Tabellen für das Tauchen mit reinem Sauerstoff 216
8.3. Tauchen mit Sauerstoff-Stickstoff-Gemischen . 217
9. Physiologische Grundlagen 218
10. Formeln, Tabellen und Diagramme für die Berechnung von
Atemgasgemischen in der Tauchtechnik 227
10.1. Allgemeines . . . . . . . . . . . 227
10.2. Tauchzeiten . . . . . . . . . . . 227
10.3. Die Berechnung von Gasgemischen . 229
10.3.1. Sauerstoffanteil eines Gasgemisches 229
10.3.2. Sauerstoffpartialdruck 229
10.3.3. Sauerstoffverbrauch .. . ... . 230
10.3.4. Gemischberechnung . .... . . 238
10.4. Austauchtabellen für Tieftauchgänge 239
10.5. Berechnungsgrundlagen und Tabellen für die Druckkammer-
ventilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 45
10.6. Einheiten, Gegenüberstellungen und Umrechnungstabellen . 248
Allgemeines
A. Kreislauf-Schwimmtauchgeräte <Flachwasser-Tauchgeräte)
1. Allgemeines
Eine kurze Zeit lang hatte es den Anschein, daß der Einsatz von Kreislauf-Tauch
geräten, vor allem in der gewerblichen Taucherei, nicht mehr aktuell sei.
Da das Tauchen mit den "schweren" Geräten - den sogenannten HeImtauch
geräten traditioneller Ausführung - mehr und mehr zurücktritt, verringert sich
auch die Bedeutung der schlauchlosen Helmtauchgeräte mit Kreislauft eil.
Auf dem Sporttauchsektor wurde den Sauerstoff-Kreislauf-Schwimmtauchgerä
ten mit Recht schon lange der Kampf angesagt.
Sicherheitstechnische Uberlegungen lassen diese Tauchgeräte für Sport
taucher ungeeignet erscheinen. Eine unbedingte Berechtigung für den Einsatz
dieser Geräte besteht jedoch immer noch bei der Marine. Für gewisse Einsatz
fälle sind Geräte von Vorteil, die im geschlossenen Atemkreislauf arbeiten.
Das hauptsächliche Einsatzgebiet von Mischgas-Kreislauf-Schwimmtauchgerä
ten findet man ebenfalls bei der Marine, wo es erforderlich ist, geräuschlose
und amagnetische Geräte bis zu ca. 50 m Tauchtiefe einzusetzen. Eine entschei
dende Bedeutung erlangen die Kreislauf-Schwimmtauchgeräte neuerdings für
die Tieftauchtechnik und damit auch für die gewerbliche Taucherei. Die Diskus
sion dieser Gerätegruppe ist deshalb wiederum interessant.
Ausgenommen sind die Helmtauchgeräte und die Tieftauchgeräte.
Die Helmtauchgeräte werden in Kapitel C "Helmtauchgeräte", die Tieft auch
geräte in Kapitel D "Tieftauchgeräte" ausführlich beschrieben.
Der Stammbaum (Bild 1) gibt einen Uberblick über die Gerätegrundtypen. Aus
ihm ist zu ersehen, in welcher Vielfalt das Kreislaufprinzip heute wieder Anwen
dung findet.
KreiSlauf·
Schwlmmlauchgerale
(ohne Tleltauchgerale)
Geschlossener Halbgeschlossener
Kreislauf Kreislauf
Bild 1 Stammbaum der Kreislauf-Schwimmtauchgeräte (ohne Tieftauchgeräte)
11
A. KREISLAUF-SCHWIMMTAUCHGERÄTE
2. Der geschlossene Kreislauf
Aus dem Stammbaum ist zu erkennen, daß die Kreislauf-Schwimmtauchgeräte
in einen geschlossenen und einen halbgeschlossenen Kreislauf unterteilt werden.
Beim geschlossenen Kreislauf ist der Atem- und Gerätekreislauf gegenüber dem
umgebenden Wasser vollkommen abgeschlossen, so daß während keiner Tauch
phase Atemgas in das Wasser austreten kann. Es muß immer soviel Sauerstoff
ersetzt werden, wie durch den Taucher verbraucht wird. Als Nährgas wird für
diese Geräte reiner Sauerstoff verwendet.
Die Kreislaufatmung im geschlossenen System erfordert drei grundsätzliche
Geräteeigenschaften :
a) die Möglichkeit, vor dem Tauchen den Gerätekreislauf und den Atemkreislauf
des Tauchers weitgehend von Stickstoff zu befreien;
b) die Versorgung mit Sauerstoff während des Tauchens manuell oder auto-
matisch;
c) das Entfernen der Kohlensäure aus der Ausatemluft.
Beim geschlossenen Kreislauf unterscheidet man noch zwischen Pendelatmung
und Kreisatmung.
Grundsätzliche Bauelemente für jedes Sauerstoffkreislauf-Tauchgerät, das im ge
schlossenen System arbeitet, sind:
Sauerstoffvorratsflasche mit Flaschenventil, Sauerstoffzusatzventil, Atembeutel,
Atemschlauch mit Mundstück oder Vollmaske mit Mundstück sowie Behälter ZUI
Aufnahme von Kohlendioxid -(C02-) Absorptionsmaterial.
2.1. Pendelatemsystem
Bei der Pendelatmung wird über einen Atemschlauch ein- und ausgeatmet; die
Atemluft pendelt "hin und her". An diesen Schlauch ist der Absorptionsbehälter
angeschlossen, der wiederum mit dem Atembeutel verbunden ist.
Das Bild 2 zeigt den Prinzipaufbau solcher Geräte.
Da das Atemgas im Gerät nur zwischen Atembeutel, Absorptionsbehälter, Atem
schlauch und Anschlußorgan für den Taucher hin- und herbewegt wird, können
Steuerventile völlig entfallen, wodurch sich ein einfacher Geräteaufbau ergibt.
Außer dem einfachen Aufbau ist von weiterem Vorteil, daß das Atemgas teilweise
den Absorptionsbehälter zweimal durchströmt und daß dadurch eine besonders
gute Reinigung von CO gewährleistet wird. Der bei der Ausatmung im Atem
2
schlauch, im Mundstück oder in der Maske verbleibende Gasanteil gelangt jedoch
nicht mit dem Absorptionsmittel in Berührung, wodurch der natürliche Totraum -
durch Mund, Nase und Luftröhre - noch vergrößert wird. Weil aber gerade bei
Sauerstoff-Kreislaufgeräten auf geringstmögliche Toträume zu achten ist, sollten
Tauchgeräte mit Pendelatmung nach Möglichkeit nur mit Mundstück verwendet
werden, da mit einerVolisichtmaske ohne Mundstück unter Umständen ein akzep
tablerTotraum nicht zu erreichen ist.
Gleichfalls muß beim Einsatz dieser Geräte darauf geachtet werden, daß der
Taucher niemals flach atmet, weil sonst die Gefahr besteht, daß in der Gesamt
einatemluft der CO -Partialdruck gefährlich hoch wird.
2
12