Kreislaufgerät TR300 |
WARNUNG: Rebreathertauchen ist anders. Eine Nutzung des Gerätes oder Teile davon, erfolgt auf eigene Gefahr, es wird keinerlei Haftung aus daraus entstehenden Schäden übernommen !
Motivation:
Die Möglichkeiten die ein Kreislauftauchgerät eröffnet sind vielseitig. Auf der einen Seite stehen die langen Tauchzeiten durch den geringen Verbrauch an Atemgasen, auf der anderen Seite die fast völlige Geräuschlosigkeit. Leider werden die Kreislaufgeräte in Deutschland immer häufig in den TEK-Bereich abgeschoben. Es wird häufig gedacht das ein Kreislauftauchgerät zu kompliziert sei und das es gegenüber einem offenen System keinen Vorteil bietet. Für die Mehrzahl der in heimischen Seen durchgeführten Tauchgänge mag das zutreffen. Für einen 6m tiefen TG im Baggersee zum Fische ansehen reicht auch eine 10ner Druckluftflasche mit einem normalen Automaten (Kaltwasserautomat ist da purer Luxus) völlig aus. Wenn ich allerdings gerne UW Aufnahmen (Foto oder Video) mache, komme ich mit einem ruhigen und blasenfreien Kreislauftauchgerät viel näher an die Tiere heran. Erst recht im Urlaub. Wer schon einmal einen Kreislauftauchgang an einem warmen Riff gemacht hat wird sicher nie wieder offen dort tauchen gehen. Daraus folgt, das ein Kreislauftauchgerät auch zur Mitnahme in den Urlaub, transportabel und flexibel sein muss. Nun sind die meisten Kreislaufsysteme auf der Basis „kompaktes“ Gerät (Azimuth / FGT 1D / SCR100 / Dolphin) an gewisse Flaschengrößen gebunden. Einzig für das Dolphin gibt es zunehmend Tauchbasen die hier kleine Flaschen (5 Liter Nitrox) anbieten. Zudem sind die Abmessungen (es müssen alle Teile untergebracht werden) immer recht groß was ein Transportieren der Geräte (Flugzeug) erschwert. Interessant fand ich alle Design, die nur die „reinen“ Kreislaufelemente (Kalkbehälter, Gaseinspeisung und Gegenlunge !) in einem schlanken und kompakten Gehäuse (Röhre) aufnahmen und somit verschieden Atemgasflaschen zulassen (z.B. TR300, RB80). Mich interessierte von nun an die Idee ein kompaktes Kreislaufgerät selbst zu bauen. Als Rahmenbedingung wurde definiert: preiswert, einfach, zuverlässig und erweiterbar. Inspiriert von anderen Kreislaufsystemen suchte ich nach einem einfachen und vor allem günstigen Kreislaufgerätedesign. Im Vordergrund stand die Idee, das die meisten Taucher bereits Flaschen und 1. Stufen haben oder diese günstig z.B. gebraucht bekommen können. Des weiteren sollte der Rebreather flexibel zu konfigurieren sein, besonders was Tauchzeit (Atemkalkmenge, Atemgasvorrat) und Bailout betrifft.
Als Ergebnis entstand der TR 300.
Das Design basiert auf:
- Veränderbarer Atemkalkbehälter:
Der eigentliche Rebreather besteht aus einem einfachen Kalkbehälter. Die Größe des Kalkbehälters lässt sich anpassen. Dazu ist nur ein anderes (länger für mehr Kalk, kürzer für weniger Kalk) Innen- und Außenrohr sowie eine andere Gewindestange notwendig. Der Standard wird ca. 2.2 kg (2.5Liter) Atemkalk für ca 5 Stunden Tauchzeit sein. - Sauerstoffmessung.
Im Kopfteil des Atemkalkbehälters sind die Anschlüsse für den Atemschlauch angebracht (Ein- und Ausatemseite). Die Sauerstoffsensoren sitzen direkt im Einatembereich. Es können bis zu 3 Stück verwendet werden (bei CCR Modus), wobei 2 Stück auf ein einfaches pPO2 Meter und einer für den Anschluss an einen Tauchcomputer (VR3) z.B. im SCR-Modus gedacht ist. - Gaszuführung.
Der Mainmix wird über das Umgebungsdruck gesteuerte Membran Ventil zugeführt. Im selben Gehäuse ist die konstantflow Zuführung untergebracht. Die Gaseinspeisung erfolgt im Kopf auf der Einatemseite (SCR-Modus) des TR300. Dadurch kommt beim Spülen des Kreislauf direkt das Speisegas in die Einatemseite. Das Nadelventil für den einfachen SCR-Modus befindet sich in einem absperrbaren Gasblock (Monoflasche). Ein Gasswitchblock (optional) kann zwischen zwei Rückengasen umschalten. - Gegenlunge nahe am Oberkörper. Dieser Punkt konnte leider vom Design her nicht eingehalten werden, da die Wasserfallen und das Atemvolumen zu gering wurden. Hier haben die Systeme mit großem Gehäuse oder mit Gegenlungen auf den Schulter/Brustgurten vor teile. Um trotzdem ein schlankes Design zu haben wurde diese Änderung in kauf genommen. Die Gegenlunge ist im unteren Teil des äußeren Rohres befindlich und so gegen mechanische Einflüsse geschützt. Sie dient auch als Wasserfalle und hält Kondensat und auch größere Mengen Wasser zurück. Der Atemkomfort ist in Schwimmlage (horizontal austariert) sehr gut. Dadurch das der Faltenbalg horizontal eine Drucklinie mit der Lunge bildet ist der Gasaustausch (z.B. während der Dekophase) sehr effizient. (Eine ineffiziente vertikale Unterwasserlage „stehend“ wird vermieden, da hierdurch die Atemarbeit zunimmt und der Gasverbrauch ansteigt)
- Modularer, stabiler und geschützter Aufbau.
Der innere Aufbau lässt sich vom äußeren Rohr trennen (herausziehen). Pre- und postdive Checks lassen sich so einfach durchführen. Auch ein schnelles Wechseln (wenn zwei oder mehr Systeme zur Verfügung stehen) ist dadurch leicht möglich. - Einsatz von Standard Atemgasflaschen.
Am äußeren Rohr werden nun rechts und links die Gasflaschen festgemacht (Spanngurt). Es können so Flaschen von 2 Liter bis zu 10 Liter (eventuell auch größer) befestigt werden. Atemgasflaschen bis 5 Liter können „upside down“ mit den Ventilen nach unten befestigt, größere sollten mit Ventil nach oben befestigt werden.
Ich denke eine „normale“ SCR Konfiguration wird für das Bottommix und für den Dekomix je eine 4 Liter Flasche verwenden.
Beispiele von Dosierungen und Tauchzeiten (ohne Gewähr !) SCR mit einer Gasversorgung
Bailout-Ltr | BZ-OC | Mainmix | TZ | TT |
640l (4l) | 12.8 min (10m) 8.5 min (20m) 5 min (40m) | 60% 4 l/min 40% 8 l/min 32% 12,5 l/min | 160 min 80 min 51 min | 18 msw 32 msw 42 msw |
800l (5l) | 16 min (10m) 10.6 min (20m) 6.4 min (40m) | 60% 4 l/min 40% 8 l/min 32% 12,5 l/min | 200 min 100 min 64 min | 18 msw 32 msw 42 msw |
1280l (8l) | 25.6 min (10m) 17 min (20m) 10.2 min (40m) | 60% 4 l/min 40% 8 l/min 32% 12,5 l/min | 320 min 160 min 100 min | 18 msw 32 msw 42 msw |
1600l (10l) | 32 min (10m) 21.3 min (20m) 12.8 min (40m) | 60% 4 l/min 40% 8 l/min 32% 12,5 l/min | 400 min 200 min 128 min | 18 msw 32 msw 42 msw |
Bailout Restdruck 40bar / Mainmix Restdruck 40bar BZ-OC = Bailoutzeit-OC bei einem Verbrauch von 25l/min 0m TZ = Tauchzeit TT = Tauchtiefe (max.) SCR mit zwei Gasversorgungen (Switchblock)
Volumen | Mainmix | TZ MM | TUMS | Bottommix | TZ BM | TT |
4 Liter | 80% 4 l/min 60% 5 l/min 40% 10 l/min | 160 min 128 min 64 min | 10 msw 21 msw 30 msw | 40% 4 l/min 32%* 5 l/min 21%* 10 l/min | 160 min 128 min 64 min | 25 msw 34 msw 57 msw |
5 Liter | 80% 4 l/min 60% 5 l/min 40% 10 l/min | 200 min 160 min 80 min | 10 msw 21 msw 30 msw | 40% 4 l/min 32%* 5 l/min 21%* 10 l/min | 200 min 160 min 80 min | 25 msw 34 msw 57 msw |
Bottommix Restdruck 40bar / Mainmix Restdruck 40bar Berechnungen ohne Bailoutverbrauch ! TZ MM = Tauchzeit Mainmix TUMS = Umschalttiefe Mainmix – Bottommix TZ BM = Tauchzeit Bottommix TT = Tauchtiefe (max.) * = Bottommix nicht atembar im Flachbereich !
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Anmerkung: Diese Anmerkungen sind erforderlich, um den in Taucherkreisen üblichen Wortschlachten vorzubeugen.
- Niemand sollte dies nachbauen, oder es auch nur versuchen
- Mit solchen Tauchgeräten kann man alles, nur nicht tauchen
- Wer doch damit taucht, wird sicher sofort sterben
WARNING: Rebreather diving is different. The use of this Rebreather is at your own risk. Rebreathers may kill you.
The possibilities of diving with an rebreather offers some great features. On the one hand there are the long divingtimes because of low usage of oxygen and diluent, on the other hand the silentness. I was interressted since middle of the last year in rebreathers. I read the most out of the web.
Now I want to build my own rebreather.
The major focus for me was: very reasonable, easy, reliable and extensible.
Inspired from other constructions and also from the Submatix was my Idee to build just the major part of the rebreather (scrubber container, breathingbag, gasaddition system, fitting). First stages and cylinder own the most divers allready.
Another focus was to flexible configure the Rebreather in case of Divetime and bailout. (Scrubbervolume and gas).
The solution is the TR 300.
The design based on:
- For the first I have a scrubber size from 2.5 kg. Extensible scrubber canister The rebreather consist out of a simple scrubber canister. The size of the scrubber canister can be changed. All you need is to connect a longer out and inner cylinder and screw between the top and bottom plate.
- oxygen meassure. The top plate has all the opening for the inhale and exhale connectors, also for the oxygen sensors and electrical connectors. For SCR Modus is it only necessary to Monitor the oxygen, the sensors can alternativ connect to a divecomputer e.g. VR3.
- gasaddition. The diluent will be added through a „automated diluent addition valve“ (is like a SCUBA second stage). In the same housing there is also the oxygen addition connected so both gases will be mixed before they will be inhale through the scrubber. The mixed Gas flow comes through an needlevalve. For better gasmanagement there is now a switchblock available.
- Breathingbags near by the divers lung (on the back). This point must be changed. The counterlung ist now under the scrubber canister. It is only one bag with maximum of 7 litres volume. The counterlung is in the lower part of the protecting outer tube. The exhaust area goes still through the scrubber cylinder into the counterlung, the breathingbag now holds some amount of water (condensat and seawater) so we have a perfect watertrap. The air can then go back by the second counterlung connector.
- Changable, stable and save construction. The inner part (scrubber canister and counterlung) is inside a outer tube and can be pulled out.
- Using of standard breathing gas cylinders. At the outer protection tube will the gas cylinders be fit. It is possible to fit them „upside down“ so you can reached the cylindershutdownvalve in a better position. It can be fit cylinders from 2 liter upto 10 liter.
I think a good combination will be: a 2 to 4 Liter cylinder for oxygen and at minimum a 4 Liter cylinder for bailout, bottommix and BC. I have also tested it up to 10 liters ! on both side (yes then it will be run heavy 🙂 )
SCR mode with two different mixes and switchblock
cylinder | mainmix | TZ MM | TUMS | bottommix | TZ BM | TT |
4 litres | 80% 4 l/min
60% 5 l/min 40% 10 l/min |
160 min
128 min 64 min |
10 msw
21 msw 30 msw |
40% 4 l/min
32%* 5 l/min 21%* 10 l/min |
160 min
128 min 64 min |
25 msw
34 msw 57 msw |
5 litres | 80% 4 l/min
60% 5 l/min 40% 10 l/min |
200 min
160 min 80 min |
10 msw
21 msw 30 msw |
40% 4 l/min
32%* 5 l/min 21%* 10 l/min |
200 min
160 min 80 min |
25 msw
34 msw 57 msw |
Bailout 40bar left / Mainmix 40bar left
gasconsumption without bailout !
TZ MM = Divetime mainmix
TUMS = Depth switching mainmix – bottommix
TZ BM = Divetime bottommix
TT = MOD (max.)
* = Bottommix not breathable in shallow water !
Drawing of the TR300.
The outer cylinder is now 70cm in high and has a diameter from 16cm, so we have a counterlung volume from approx. 5.5 liter and a srubber volume from approx. 2.5 liter You can get the TR300 „tubes“ as a „self-assembly“ kit (the most parts are ready made) from contact or eShop The unit has no CE marking and is possible to buy for exhibition purposes. |
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Drawing of the scrubber top plate. The plate is made from PVC 2cm thick an has the openings to fit the in-/exhale screwings. The PVC plate is sealed with a double O-ring on the outerside.
The smaller holes are for the screws and for some electrical.(e.g. oxygen sensor) |
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Function of the TR300 with mono (1) Gas.
Function: The exhale Gas goes from the mouthpiece through the hoses to the TR300. The exhale is „falling“ down through a pipe into the counterlung (this ist the reliable watertrap). After them the CO2 enriched breathingair goes through the scrubber and the CO2 will be washed out. In the head of the scrubbercanister the O2 poor breathinggas will be added with fresh gas from the Bypass or constant flow and the can be breathed again. The constant flow can be switched on and off at the switchblock The bypass is fix connected to the regulator (1.stage). green: inhale side with high O2 red: exhale side with high CO2 |
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Function of the TR300 with dual (2) Gas.
Function: The exhale Gas goes from the mouthpiece through the hoses to the TR300. The exhale is „falling“ down through a pipe into the counterlung (this ist the reliable watertrap). After them the CO2 enriched breathingair goes through the scrubber and the CO2 will be washed out. In the head of the scrubbercanister the O2 poor breathinggas will be added with fresh gas from the Bypass or constant flow and the can be breathed again. The bypass and the constant flow can be switched to a low bottom gas or a high dekogas. green: inhale side with high O2 red: exhale side with high CO2 |