Die technischen Daten eines Tauchgerätes werden von physiologischen Größen bestimmt. So kann z. B. das Atemzeitvolumen bei angestrengter Tätigkeit auf das Vielfache des Wertes bei normaler Belastung ansteigen. Da der Verlauf der Atmung etwa sinusförmig ist und in einer Minute ebensoviele Aus- wie Einatemphasen liegen, erhöht sich das Volumen des durchfließenden Atemgases weiter. Der Regler muß also, wenn er eine physiologisch richtige Atmung zulassen soll, bei jedem Flaschendruck erhebliche Durchflußmengen bewältigen. Dabei müssen die Atemwiderstände möglichst klein sein.

Alle Querschnitte in Düsen, Ventilen und Leitungen (hierzu gehören auch Schläuche und Mundstück) sind daher genau zu berechnen und mit Hebelübersetzung, wirksamer Membranfläche und den vom Druck in den Stahlflaschen herrührenden Kräften abzustimmen. Da der Druck in den Stahlflaschen beim Betrieb des Gerätes von 200 auf 5 kp/cm2 sinkt, verändern sich auch die von dort herrührenden Kräfte im Verhältnis 200 : 5.

Hat der Regler nur eine Stufe (d. h. der Lungenautomat arbeitet direkt gegen den Flaschendruck), so sind Durchflußmenge und Atemwiderstand stark vom Flaschendruck abhängig. Wird dagegen dem Lungenautomaten ein Druckminderer vorgeschaltet, also ein zweistufiger Regler verwendet, bleibt der Arbeitsdruck des Lungenautomaten bis zu einem Flaschendruck von 5 bis 10 kp/cm2 konstant. Durchflußmenge und Atemwiderstand ändern sich nicht mit dem Flaschendruck. Taucher stehen ohnehin einer Menge Gefahren gegenüber, deshalb sind Gefährdungen durch das Gerät weitgehend auszuschalten. Es muß eine sichere Funktion des Gerätes über lange Betriebszeit gefordert werden. Außerdem ist die dauernde Kontrolle des Flaschendrucks und eine zuverlässig funktionierende Austauch-Warnvorrichtung notwendig. An dieser Stelle zugunsten eines niedrigen Preises zu sparen, hieße das Leben der Taucher leichtfertig aufs Spiel setzen.

Abhängigkeit des Einatemwiderstandes von der Tauchtiefe bei den Tauchgeräten „Hydromat", dem französischen Gerät „Mistral" und dem sowjetischen Gerät „Ukraina"

Auch der einwandfreie Sitz des Gerätes ist sehr zu beachten, weil die Lage des Lungenautomaten zum Träger mehr als allgemein bekannt die Leistung des Gerätes beeinflußt. Besonders bei Typen mit einer Stahlflasche ist guter Sitz schwer zu erreichen.
Das Gerät wurde in enger Zusammenarbeit mit den Bedarfsträgern und der Untergruppe Tauchgeräte der Arbeitsgruppe Atemschutz entwickelt.

Es wird in folgenden drei Ausführungen geliefert:
- Druckluft-Tauchgerät „Hydromat 1" - Gerät mit einer 7-l-Preßluftflasche,
- Druckluft-Tauchgerät „Hydromat 2" - Gerät mit zwei 7-l-Preßluftflaschen,
- Druckluft-Tauchgerät „Hydromat 3" - Gerät mit drei 7-l-Preßluftflaschen.

Der Regler ist zweistufig ausgebildet, womit der Einfluß von Tauchtiefe, Flaschendruck und Atemzeitvolumen auf den Atemwiderstand weitgehend ausgeschaltet wurde.
Die Abhängigkeit des Atemwiderstandes von der Tauchtiefe als wichtigstes Funktionsmerkmal ist in Bild 5 dargestellt. Hierzu wurden Messungen in einem Druckbehälter bei Drücken bis 4 kp/cm2 (= 40 m Wassertiefe) durchgeführt.
Um hohe Korrosionsbeständigkeit zu erreichen, wird für alle wichtigen Bauteile des Reglers rostfreier Stahl verwendet.
Um den Totraum klein zu halten und um das Eindringen von Wasser in Schlauch und Lungenautomaten zu verhindern, sind im Mundstück zwei Ventile eingebaut.
Der Regler ist mittels Handverschraubung mit den Preßluftflaschen verbunden. Ein 0-Ring sorgt für selbsttätige Dichtung durch den Hochdruck.

Für die Prüfung der Geräte wurden besondere Meß - Einrichtungen zur Einhaltung optimaler Funktionswerte geschaffen. Als Ein- bzw. Ausatemwiderstand wird der während Ein- bzw. Ausatemphase am Mundstück gemessene maximale Druck in mm WS bezeichnet. Den Kurven im nebenstehenden Bild liegen folgende Meßbedingungen zugrunde: Künstliche Lunge, Hubvolumen eingestellt auf 2 l, Frequenz eingestellt auf 15 Hübe/min; das entspricht einem Atemzeitvolumen von 30 l/min bei 20 °C, 760 Torr.

Verlauf des Ein- und Ausatemwiderstandes bei einer Beatmung des Lungenautomaten mit künstlicher Lunge unter Normalbedingungen

Das Gerät ist mit einer Rückzugwarneinrichtung (Reserveschaltung) ausgerüstet. Die Warneinrichtung macht den Taucher nach dem Erreichen einer bestimmten Druckgrenze in den Preßluftflaschen auf das Ende des Gasvorrates aufmerksam. Ein während des Betriebes ablesbarer Druckmesser ist durch eine flexible Hochdruckleitung mit den Preßluftflaschen verbunden. Der Druckmesser ist eine Neuentwicklung des VEB Meßgerätewerk Beierfeld (Erzgebirge). Das Meßwerk ist in einem druckwasserdichten Gehäuse untergebracht. Die Markierungspunkte der Skala und des Zeigers sind mit Leuchtfarbe ausgelegt. Beim „Hydromat 1" wird als Trageeinrichtung eine gut sitzende Rückenschale aus Plastmaterial (glasfaserverstärktes Polyesterharz) verwendet. Die Tragegurte sind mit Schnellverschlüssen versehen, so daß im Notfall ein schnelles Abwerfen des Gerätes möglich ist. Die Tauchzeiten richten sich nach dem Atemgasvorrat, dem Luftbedarf des Tauchers und der Tauchtiefe. Unter Berücksichtigung eines Atemgasbedarfs von 30 l/min an der Wasseroberfläche, entsprechend mittelschwerer Arbeit, ergeben sich bei den einzelnen Modellen die in der folgenden Tabelle angegebenen Tauchzeiten in Minuten in Abhängigkeit von der Tauchtiefe.

In dieser Tabelle sind weder Zeiten für Auf- und Abstieg noch Dekompressionspausen enthalten:

Wir möchten an dieser Stelle der Arbeitsgemeinschaft für Unterwasserforschung der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, dem Zentralvorstand der GST, Abt. Seesport, den Genossen der Nationalen Volksarmee und der Feuerwehr für die Unterstützung bei der Erprobung der Geräte danken.

Ing. Karl-Heinz Lange, Dipl.-Phys. Walter Görner, Hans Pelz,
VEB Medizintechnik Leipzig

Letzte Änderung: 26.12.2021