Strany
potápěčské
vydává Zdeněk Šraier
Strany potápěčské
vydává Zdeněk Šraier
zavřít

Napište hledaný výraz a stiskněte Enter

 

Plicní automatiky

Schémata a vysvětlení principů

autor: Tomáš Sládek  (publikováno: 19.01.2002)

Potápěč vdechuje dýchací médium (zpravidla vzduch) pod tlakem okolní vody. Zařízení, které mu toto umožňuje, je plicní automatika, označovaná též jako regulátor.

První plicní automatiku sestrojili E. Gagnan a J. Y. Cousteau v roce 1943. Umožnila do té doby nevídanou volnost. Automatika se montovala přímo na ventil láhve. Vzduch byl přiváděn do náustku vrapovou hadicí. Další vrapovou hadicí byl odváděn vydechovaný plyn. Toto, dnes již historické, uspořádání je označováno jako dvouhadicová automatika.

Moderní automatiky mají oddělený první a druhý stupeň. První stupeň se montuje na ventil láhve. Vysoký tlak (na počátku ponoru typicky 200 bar) je v něm redukován na středotlak. Ten je asi o 10 bar vyšší, než je tlak okolní vody. Potom je dýchací médium tenkou středotlakou hadicí přiváděno k druhému stupni, který potápěč drží v ústech. Druhý stupeň redukuje tlak přibližně na úroveň okolního prostředí a dávkuje dýchací médium do náustku v potřebném množství. Vydechovaný plyn je směrován do výdechového ventilu.

Druhy prvních stupňů

Nevyvážený pístový

Řez prvním stupněm pístovým nevyváženým

Plyn o vysokém tlaku (žlutě) je přiveden přímo do ventilu. Je-li ve středotlakém prostoru (modře) tlak nižší, než požadovaný, odtlačuje řídící pružina píst. Když se středotlak zvýší, stlačí píst pružinu a sedlo na konci pístu (červeně) ventil uzavře. Píst je dutý, ale dutinou se pouze přivádí středotlak nad píst.

Na píst působí z jedné strany středotlak a z druhé strany síla řídící pružiny a tlak okolní vody, čímž je zaručeno, že s hloubkou roste i středotlak.

Vysoký tlak plynu působí na plochu sedla ventilu ve směru jeho otevírání a tato síla není nijak kompenzována. Proto v průběhu ponoru spolu s poklesem tlaku v láhvi klesá i středotlak.

V praxi poznáme tento druh automatiky zpravidla podle vstupu v ose těla automatiky. Otvory pro vstup okolní vody bývají nad středotlakými výstupy.


Vyvážený pístový

Řez prvním stupněm pístovým vyváženým

Plyn o vysokém tlaku (žlutě) je přiveden do vysokotlaké komory. Je-li ve středotlakém prostoru (modře) tlak nižší, než požadovaný, odtlačuje řídící pružina píst. Když se středotlak zvýší, stlačí píst pružinu a sedlo na konci pístu (červeně) ventil uzavře. Píst je dutý a jeho dutinou proudí plyn k vývodu pro druhý stupeň automatiky.

Na píst působí z jedné strany středotlak a z druhé strany síla řídící pružiny a tlak okolní vody, čímž je zaručeno, že s hloubkou roste i středotlak.

Síly vyvolané působením vysokého tlak plynu na dřík pístu se navzájem kompenzují. V průběhu ponoru, při poklesu tlaku v láhvi, prakticky nedochází ke změně středotlaku.

Vstup bývá u většiny vyvážených pístových prvních stupňů kolmý na osu těla automatiky. Otvory pro vstup okolní vody bývají pod středotlakými výstupy.


Nevyvážený membránový

Řez prvním stupněm membránovým nevyváženým

Plyn o vysokém tlaku (žlutě) je přiveden do vysokotlaké komory. Je-li ve středotlakém prostoru (modře) tlak nižší, než požadovaný, prohne řídící pružina membránu a sedlo ventilu (červeně) je odtlačeno dříkem. Když se středotlak zvýší, membrána se prohne na druhou stranu a sedlo přitlačované pomocnou pružinou ventil uzavře.

Na membránu působí z jedné strany středotlak a z druhé strany síla řídící pružiny a tlak okolní vody, čímž je zaručeno, že s hloubkou roste i středotlak.

Vysoký tlak plynu působí na plochu sedla ventilu ve směru jeho uzavírání a tato síla není nijak kompenzována. Proto v průběhu ponoru spolu s poklesem tlaku v láhvi středotlak roste až do doby úplného vyprázdnění láhve.

Vstup bývá u většiny nevyvážených prvních stupňů v ose těla automatiky.


Vyvážený membránový

Řez prvním stupněm membránovým vyváženým

Plyn o vysokém tlaku (žlutě) je přiveden do vysokotlaké komory. Je-li ve středotlakém prostoru (modře) nižší tlak, než požadovaný, prohne řídící pružina membránu a sedlo ventilu (červeně) je odtlačeno dříkem. Když se středotlak zvýší, membrána se prohne na druhou stranu a sedlo přitlačované pomocnou pružinou ventil uzavře.

Na membránu působí z jedné strany středotlak a z druhé strany síla řídící pružiny a tlak okolní vody, čímž je zaručeno, že s hloubkou roste i středotlak.

Vysoký tlak plynu působí na plochu sedla ventilu ve směru jeho uzavírání, ale tato síla je kompenzována opačnou silou vyvozenou na dřík, který je pevně spojený se sedlem a vstupuje do vyrovnávací komůrky. V průběhu ponoru, při poklesu tlaku v láhvi, prakticky nedochází ke změně středotlaku.

Vstup je u tohoto druhu prvních stupňů často kolmý na osu těla automatiky.


Skutečné provedení na příkladu automatik Apeks

Apeks DST, Autor: Aleš Procházka Apeks ATX200, Autor: Aleš Procházka

Další řezy najdete v samostatném článku.


Princip druhého stupně

Řez druhým stupněm

Při nádechu se prohne membrána (červeně - nahoře), která přes pákový převod odtáhne kuželku ventilu. Tím vpustí plyn ze vstupu (středotlak, žlutě) do náustku.

Při výdechu se kuželka automaticky vrátí silou pružiny. Výdechový ventil (červeně-vpravo dole) odpruží a vydechovaný plyn proudí volně do vody.

Proud vdechovaného plynu je zpravidla usměrněn tak, aby strhnutím vzduchu z komory automatiky (modře) v této vyvolal ještě větší podtlak. Toto je označováno jako venturiho či VIVA efekt.

U druhých stupňů je podstatně větší rozmanitost konstrukcí, než u stupňů prvních. Uvedené schéma slouží pouze pro základní pochopení principu, běžné uspořádání se liší umístěním výdechového ventilu pod náustek a kanály pro odvod vydechovaných bublin tak, aby nerušily výhled potápěče.


Skutečné provedení na příkladu automatiky Apeks

Apeks ATX100, Autor: Aleš Procházka

Další řezy najdete v samostatném článku.

Nákup

Z obchodního hlediska automatiky rozděluji do třech kategorií:

Levné
První stupně jsou zpravidla nevyvážené. Druhé stupně nemají žádné ovládací prvky.
Levné automatiky slouží především pro nenáročné potápění v teplé vodě a malé hloubce. V těchto podmínkách mohou poskytnout vynikající službu. Jejich velkou předností je technická jednoduchost a z ní plynoucí velká spolehlivost a odolnost.
Zástupce této třídy bývá první automatikou, se kterou se potápěč setká, protože bývají často používány při výcviku.
Ve vybavení zkušeného potápěče má levná automatika místo automatiky záložní. Může být buď celá (oba stupně) a potom se připojuje na samostatný vývod dvojventilu, nebo jenom její druhý stupeň (jako octopus).
Střední třída
První stupně jsou vyvážené, druhé stupně mívají možnost regulace nádechového odporu a někdy i síly venturiho efektu.
Střední třída automatik je použitelná v celém rozsahu rekreačního potápění. Při větší změně hloubky je pro zachování pohodlí dýchání třeba seřídit nádechový odpor. Některé typy nemají žádnou ochranu proti zamrzání, proto nejsou vhodné pro potápění v našich studených vodách.
Ve vybavení zkušeného potápěče má automatika střední třídy místo druhé automatiky. Druhý stupeň s regulačními prvky není vhodný jako octopus.
Vyšší třída
První stupně jsou vyvážené, druhé stupně obvykle nemívají žádné ovládací prvky kromě přepínače režimů "ponor" a "před ponorem".
Absence ovládacích prvků je dána tím, že tyto automatiky nemění významně nastavené hodnoty s hloubkou. Všechny typy jsou vybaveny ochranou proti zamrzání.
Většina automatik této kategorie je vybavena nějakými speciálními vlastnostmi. Některé se vyznačují mimořádně příznivými dechovými charakteristikami ve velkých hloubkách, některé mimořádnou odolností a jiné zase zvlášť vysokou odolností proti mrazu.
Ve vybavení zkušeného potápěče má automatika vyšší třídy místo primární automatiky.

Jak vybrat svoji první automatiku

Předně je třeba si uvědomit, že všichni dýchají stejně a tudíž není rozdílu mezi automatikou pro profesionála a pro začátečníka. Potřebují tedy všichni to samé? Určitě ne. Začátečníka od profesionála odlišují podmínky, ve kterých se potápí.

Budete se potápět jen o dovolené a zásadně v teplém moři, nebo se chcete potápět celý rok v našich vodách? Jestli je kladná odpověď na druhou část otázky, pak je základní podmínkou odolnost proti zamrzání.

Hodně cestujete? Potom je potřeba věnovat zvýšenou pozornost možnostem připojení automatiky na různé ventily. Nejuniverzálnější je patrně připojení na závit (označované jako DIN), kombinované s redukcí - samostatným třmenem (třmenové připojení se označuje INT nebo yoke). Prakticky všechny automatiky existují v obou variantách. A jestliže cestujete letecky, není nepodstatná ani hmotnost automatiky.

Myslíte to s potápěním opravdu vážně? Jestliže si v budoucnu chcete zvýšit kvalifikaci a lákají vás hloubky, budete potřebovat automatiku, která má dobrý výkon i ve velkých hloubkách. Jestliže ale teď nechcete investovat moc peněz, kupte si automatiku jednodušší, kterou budete v budoucnu používat jako záložní. Do velkých hloubek a pro jiné náročné potápění (například vrakové) budete totiž určitě potřebovat automatiky dvě.

Nezapomeňte na manometr a záložní druhý stupeň (octopus)! Automatika bez manometru je v podstatě nepoužitelná. Bez octopusu se sice teoreticky potápět můžete, ale budou vás považovat za sobce, který nechce pomoci jinému potápěči v nouzi. Octopus totiž nekupujete pro sebe, ale pro svého partnera ve dvojici. Řada výcvikových systémů jej předepisuje, stejně jako jej vyžaduje mnoho potápěčských základen.

Nu a hurá do obchodu. V dobrém obchodě prodávají odborníci, kteří vám mnohdy poskytnou cenné rady. Rozhodně se informujte o zárukách (někdy bývají pro prvního majitele na celou životnost výrobku) a možnostech (a cenách) servisu. Většina výrobců podmiňuje záruku pravidelně prováděným odborným servisem.

Dýchací automatika, zařízení na kterém závisí potápěčův život, musí vyhovět zákonu č.22/1997Sb. o technických požadavcích na výrobky a nařízení vlády č.172/1997Sb., kterým se stanoví tech. požadavky na osobní ochranné prostředky. Shodu výrobku s těmito právními normami musí posoudit státní zkušebna, tzn. tento druh výrobku je nutno povinně přihlásit k certifikaci. Nakupující má právo se u prodejce přesvědčit, že automatika má od státní zkušebny potřebný certifikát.

autor: Tomáš Sládek