Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Diskussionen und Berichte zu historischen Nachbauten und deren Erprobung

Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » Sa 14. Sep 2019, 18:38

Freunde des historischen Nachbaus!

Michael Jung, Michel Müller (Micha) und ich haben vor, die Tauchausrüstung von Josef August Schultess (1773 – 1831) zu rekonstruieren.
Zusammen mit den Nachbauten von Klingert und Kreeft, wären die wichtigsten Tauchgeräte aus dem deutschsprachigen Raum aus jener Zeit realisiert. Das besondere an der Ausrüstung von Schultes ist, daß sie ohne Oberflächenversorgung auskommen sollte.

Dazu habe ich die wichtigsten Seiten von Michael Jungs Buch über Schultes in einer PDF zusammengefasst und schicke sie Interessenten, die sich beteiligen möchten, gerne zu. Es sind zuviele MB um hier eingestellt zu werden.

img641#.jpg

Es gibt eine textliche Beschreibung und eine Zeichnung. Sogar einen Kupferhelm, von dem angenommen wird, daß er der Idee von Schultes entspricht. Schultes selbst hat die Ausrüstung nie gebaut.

Schultes_Taucherhelm_Replica#.jpg

Der Helm sollte über einem Lederüberzieher getragen werden. Zur Luftversorgung hat Schultes mehrere Kugelförmige Druckluftbehälter (20 bis 40 bar) vorgesehen, wie sie damals bei sog. "Windbüchsen" verwendet wurden.

img631#.jpg

Es gibt keine detaillierten Hinweise, wie die Kugeln hätten angeschlossen werden sollen. Die Luftzufuhr sollte schubweise manuell geregelt, die verbrauchte Luft oben am Helm abgelassen werden. Es gibt keine Informationen zu den Gewichten.
Schultess hatte vor, das Atemgas in Intervallen in den Helm zu lassen. Der Taucher sollte die Luft ein paarmal atmen bevor wieder frisch aufgefüllt wurde. Das ist sicher nicht ohne Risiko. Die verbrauchte wärmere Luft sammelt sich oben im Helm und wird herausgelassen oder herausgedrückt, wenn unten die von der Expansion kältere Frischluft nachgefüllt wird.

Wir wollen die Ausrüstung nach den historischen Vorlagen möglichst originalgetreu rekonstruieren. Das kann in der ersten Stufe in Form von Zeichnungen, Texten oder einem Modell geschehen. Diese Ausrüstung analysieren wir nach unserem heutigen Wissen und fragen, ob sie so zufriedenstellend hätte funktionieren können?

In welcher Form sie gebaut wird ist noch völlig offen. Wenn wir genügend Geldmittel zur Verfügung haben, wäre ein Nachbau in Originalgröße möglich. Wenn nicht, dann eben als realistische Zeichnung oder einem verkleinerten Modell.

Wir haben zum Thema bereits einige Emails ausgetauscht, hier zwei der wichtigsten:

Michael Müller:
Mir sind verschiedene Details noch nicht ganz klar, aber einige kurze Überlegungen als Diskussionsgrundlage zum Gerät. Vielleicht seht ihr die Details anders.

1. Der Helm soll per Lederjacke am Taucher befestigt werden, wie ist die Verbindung Jacke-Helm, dicht der nicht?
2. Die Einspeisung der Luft soll unten am Helm erfolgen, der Ablass der verbrauchten Luft oben.
3. Die Einspeisung der Preßluft soll stoßweise manuell oder per Uhrwerk erfolgen
4. Längeres Tauchen soll durch Verwendung von reinem O2 möglich sein
5. Die Preßluft wird in kugelförmigen Behältern gespeichert

Zu1. Um überhaupt einigermaßen atmen zu können braucht man ja ein bewegliches Volumen, beim offenen Helm wird das durch die Wasserfläche geschaffen, beim dichten Helm müsste das die Lederjacke leisten, es müsste also etwas Luft im Oberkörper vorhanden sein.

Zu2. Das Ablassen der Luft oben am Helm geht meiner Ansicht nach so nicht. Beim offenen Helm würde er mit Wasser volllaufen, der Geschlossene spült bestenfalls mit dem Luftpolster der Jacke, dann ist Schluß. Eigentlich müsste die frische Luft oben eingespeist und die verbrauchte unten abgelassen werden.

Zu3. Wenn man ohne Frischluft in einem so kleinen geschlossenen Raum/Behälter atmet wird sich in kurzer Zeit einen gefährliche CO2 Anreicherung ergeben (atmet doch mal aus der Einkaufstüte J) auch im Körper. Wenn man jetzt mit frischer Lüft spült muss erst mal die alte Luft komplett verdrängt werden desweiteren wird der Körper weiter CO2 abatmen so daß der CO2 Anstieg noch schneller erfolgen wird. Das bedeutet wieder schnelleres spülen.

Zu4. Die Verwendung von reinem O2 verbessert die CO2 Problematik nicht, im Gegenteil durch den hohen O2 Anteil /Partialdruck wird der CO2 Anstieg/Partialdruck möglicherweise erst später bemerkt bzw. ignoriert. Beim Kreislauftauchen gab es durch CO2 viele, auch tödliche Unfälle. (Bekanntes Beispiel Sealab III, USA, Atemkalk vergessen)

Zu5. Das wird in Grenzen funktionieren. Mit einer normalen Luftpumpe geringen Durchmessers, sagen wir mal 1,5 cm Durchmesser gedrückt mit 40 kg, würde man auf 22 bar kommen. Bei 10 Kugeln a 1 Liter hätte man dann 220 Liter Luft. Vielleicht gab es auch bessere Pumpen.

Momentan bleibt für mich nur der Schluss das das Tauchgerät noch nicht komplett durchdacht war und so nicht wirklich funktioniert hätte. Schultes gebührt aber sicherlich die Ehre als erster an komprimierte Luft zur Versorgung eines autonomen Tauchers gedacht zu haben.

Soll man so etwas nachbauen, müsste man da nicht zu viel an der beschriebenen Konstruktion verändern? Außer den Preßluftbehältern und dem Helm würde meines Erachtens realistisch nicht viel übrigbleiben……

Einer meiner Kommentare:
Wenn der Kupferhelm einen Durchmesser von 30 cm hat, hätte er ein Volumen von 14 Litern. Es käme eventuell noch das Volumen im oberen Anzug dazu, in Summe vielleicht 30 - 40 Liter. D.h. übrigens, daß in diesem Fall Anzug und Helm luftdicht miteinander verbunden sein müssen. Man müsste ausprobieren, in welchen Intervallen und Volumen Frischluft nachgeführt werden muß damit es keine gefährliche CO²- Anreicherung gibt und der Sauerstoffgehalt akzeptabel ist. Für klassische Taucherhelme rechnet man 40 Liter Frischluft pro Minute um im grünen Bereich zu bleiben, eine CO²-Anreicherung zu vermeiden. Da wäre unser kleiner Luftvorrat aus den 6 Kugeln in 5 Minuten weg. Mit der Sparatmung a la Schultes kommen wir vielleicht auf 10 Minuten.

Es gibt also noch viele offene Fragen.

Michael Müller will an diesem Wochenende einen Versuch durchführen und dabei messen, wie sich die Qualität des Atemgases in einem Helm bei Pendelatmung verändert.

Ich bin schon auf seinen Bericht gespannt,
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph A. Schulte

Beitragvon oxydiver » Mo 16. Sep 2019, 07:08

Hallo Franz,

ich hab den Versuch mit dem offenen Helm gemacht und überlebt :-) Tauchtiefe 0,5m, Tauchzeit ca. 12 min, Luftverbrauch ca. 200 Liter. Ich konnte nur den Sauerstoffgehalt (eigentlich Partialdruck, setze ich mal gleich da oberflächennah) im Helm messen, CO2 hab ich gefühlt :-)
Ergebnis:
Der ursprügliche O2 Gehalt von 21% geht recht schnell runter und der Atemreflex auf Grund von CO2 steigt, ich hab so geschätzt alle 30s gespült, also pro Spülung 8,3 Liter. Nach der (kurzen) Spülung kommt man nicht mehr auf 21% nur max. so 18%, dementsprechend wird wohl auch das CO2 höher bleiben. Der minimale O2 Gehalt war mal um die 14%.
Um das zu überprüfen hab ich mal versucht das zu berechnen, es passt so ungefähr.

Im Grunde genommen bestätigen sich die theoretischen Überlegungen.

Gruß Micha
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » Mo 16. Sep 2019, 09:14

Hallo Micha,

danke, das war ein ganz wichtiger Versuch. Jetzt wissen wir, daß bei einem Pressluftvorrat von 200 Litern und Pendelatmung in 10 Metern Tiefe eine Tauchzeit von etwa 6 Minuten möglich gewesen wäre. Wenn 6 Kugeln a 2 Liter mit 20 bar gefüllt worden wären, hätte Schultes 240 Liter zur Verfügung gehabt, bei 40 bar, 480 Liter. Mit den 480 Litern hätte er etwa 15 Minuten unten bleiben können.

Pendelatmung war in früheren Jahrhunderten in Taucherglocken üblich. In Abständen wurde Luft aus Fässern nachgefüllt (Halley). Es muß damals einiges passiert sein, das haben nicht alle überlebt.

L1220329#.jpg
Der wohl berühmteste Pendelatmer war John Lethbridge (1675–1759). Er tauchte in einem ca. 300 Literfaß ohne Frischluftversorgung bis zu 30 Minuten. Das hat Robert Sténuit durch einen Versuch vor einigen Jahrzehnten bestätigt.
Wie es Lethbridge geschafft hat, den Druckunterschied zu seinen Armen schadlos zu überstehen, ist heute noch nicht ganz klar. Um den Druckunterschied zu minimieren, hat er seine Tonne teilweise geflutet. Er wurde 84 Jahre alt und hat mehrere Hundert solcher Tauchgänge absolviert. Das waren harte Burschen, da kann man nur den Hut ziehen.

Gruß,
Franz
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon oxydiver » Di 17. Sep 2019, 08:00

Hallo,

bezüglich der möglichen Tauchzeit darf man natürlich nicht vergessen, das ich völlig in Ruhe war. Bei Arbeit sieht das ganz anders aus. Außerden wäre dann das Tastventil/manuelle Luftzufuhr völlig unpraktikabel, geschweige denn das gleichzeitige manuelle Ablassen der verbrauchten Luft (soll ja eigentlich oben am Helm geschehen).

Micha
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » Di 17. Sep 2019, 12:30

Hallo Micha,

beim Arbeiten verdoppelt sich schnell der Luftverbrauch, das stimmt natürlich. Das hieße, daß mehr (12) oder größere Kugeln notwendig wären um zu halbwegs passablen Tauchzeiten zu kommen. Bei einem Durchmesser von 20 cm hätten sie ein Volumen von vier, statt zwei Litern. Damit wären wir bei doppelten Luftverbrauch wieder bei den genannten Tauchzeiten. Diese sind relativ kurz, aber immerhin viel länger als beim Apnoetauchen.

Das halbminütige Nachfüllen von Frischluft bei vorherigem Ablassen der Altluft wird viel Übung und Aufmerksamkeit erfordern. Der Helm müsste dabei unten offen sein. Der Taucher läßt oben Luft ab, bis der Helm mindestens halbvoll Wasser steht. . . Dann öffnet er eine der Kugeln, bis der Helm wieder mit Luft gefüllt ist. Alles reine Nervensache und eine Frage von sicher funktionierenden Ventilen. . . .
Dabei soll auch noch gearbeitet werden, das wäre sicher nicht ganz einfach. Das ist alles um einiges schwieriger, als sich Schultes das vorgestellt hat und von "stundenlangen" Tauchzeiten kann keine Rede sein. Es ist trotzdem interessant, sich mit seinen Ideen zu befassen und die Durchführbarkeit zu überprüfen.

Gruß,
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon oxydiver » Do 26. Sep 2019, 07:10

Hallo,

ich hab mir noch mal Gedanken gemacht. Es ist mir aber alles zu praxisfremd und nicht wirklich verwendbar. Trotzdem...

Je mehr und je größer die Kugeln erden um so mehr Ballast muss der Taucher mitnehmen, das wird dann irgendwann dann doch zum Problem, da die Beweglichkeit insgesamt leidet. Die Kugeln waren ja relativ dünnwandig und dementsprechend leicht.

Die Kugeln könnte man an einen, mit Gelenk klappbaren „Rohrgürtel“ aus zwei Rohr-Halbschalen anschrauben, das Gelenk müsste Luft durchlassen. Das wäre einfach zu bauen, Lederdichtungen, Hohlschraube etc, die Drücke waren ja gering. An einer Stelle wäre dann am Gürtelrohr das Handventil, braucht man vielleicht gar nicht, weil Schultes ja über die Helmventile ein und ablassen wollte.

Ich stelle mir gerade vor wie man gleichzeitig mit beiden Armen zum oberen und seitlichen Helmventil greift und diese auch gleichzeitig kurz öffnet und schließt :D

Die Verbindung zum Helm wäre am einfachsten ein Spiralrohr, viel bewegen braucht und kann sich der Taucher sich ja nicht (ein Lederschlauch geht natürlich auch).

Eisenkugeln für Gartenzäune gibt es auf Ebay, 3mm Wandstärke, dort könnte man Messing Gewindebuchsen hart auflöten. Wenn die Kugeln aus Halbschalen verschweißt sind würde ich denen durchaus 20 bar zutrauen.

Noch zum Helmfoto im 1. Beitrag:

Der Helm hat oben kein manuelles Ventil, entweder ist das abgebrochen oder es ist ein schraubbarer Schlauchanschluß oder ein Rückschlagventil (welches dort nicht funktioniert hätte).

Das untere Ventil sieht auch nicht danach aus als ob man da nen Schlauch anschließen könnte, eher wie ein Ablassventil.

Gruß Micha
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » Di 1. Okt 2019, 09:20

Hallo Micha,
deine Idee mit dem Rohrbogen sollte funktionieren, er wird in Bauchhöhe getragen, darunter sind links und rechts je drei Kugeln in Reichweite angeschraubt. Schultes wollte zur Kontrolle die Kugeln einzeln entleeren, deshalb brauchen wir noch ein Ventil zwischen jeder Kugel und dem Rohrbogen. Ich würde der Einfachheit halber auf das Gelenk verzichten. Der Taucher kann von oben in den Bogen steigen, dieser wird durch Schultergurte gehalten. Es wäre besser 12 Kugeln zu verwenden, diese können einzeln unten an die obere Kugelreihe angeschlossen werden. So bleibt es bei den 6 Ventilen.

img661#.jpg

img662.jpg
Bei der Verwendung von 12 Kugeln, werden sie paarweise miteinander verschraubt.

Die 12 Kugeln könnte man ebensogut in drei Viererreihen auf dem Rücken tragen.

Im Grunde denken wir darüber nach, wie Fourcroy die Ausrüstung auf Bitten von Schultes hätte bauen können. Das ist also alles Spekulation. Wie heißt es da im Polytechnischen Journal: "Die Sache ist so einfach, daß man hier allerdings sagen kann: es liegt mehr Verdienst in der Idee als in der Ausführung". Das erinnert an die Erfindung des Autos, Jahrzehnte vor Daimler und Benz gab es erste Versuche, diese funktionierten jedoch nicht, blieben alle paar Meter stehen. Daimler und Benz haben es als erste geschafft aus der Idee ein funktionierendes Fahrzeug zu bauen. Das ist in der Taucherei von der Idee bis zur funktionierenden Ausrüstung, nicht anders gewesen.

Gruß,
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon MJung » Di 1. Okt 2019, 15:16

Ich habe mich inzwischen etwas mit der Entwicklungsgeschichte der Pumpen beschäftigt. Die Annahme von 40 bar Druck in den Windkesseln um 1792 erscheint mir inzwischen als deutlich zu hoch gegriffen. Erst 1819 erreichte man einen Druck von 30 bar.
Um die Jahrhundertwende 17/18. Jahrhundert hatten Blasebälge, die im Wesentlichen ausgelegt waren, um viel Volumen und weniger Druck zu erzeugen, den Höhepunkt in ihrer Entwicklung erreicht. Die Kolbenpumpen hatte noch einen langen Weg vor sich. Pumpen mit großem Durchmesser für statische industrielle Anwendungen waren während der Industrialisierung entstanden. John Smeaton (1779) im Norden Englands war die erste, die eine Kolbenpumpe mit sehr kleinem Volumen einsetzte und das Design immer weiter verbesserte.
John Rennie (1815) hatte an der Verbesserung des Pumpenwirkungsgrades durch Hinzufügen eines Einweg-Einlassventils (Klappe) an der Pumpe einen großen Anteil. Noch bessere Pumpen kamen erst ab ca. 1840 auf. 1839 konnte man einen Druck von 100 bar erzeugen.
Als vorläufige Erkenntnis daraus halte ich einen maximal erreichbaren Druck von 20 bar als naheliegend, als Schultes seine Erfindung machte.
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » Di 1. Okt 2019, 16:58

Hallo Michael,

die Leistung der Pumpen gehen auch aus deinem Buch hervor, 1792 werden 20 bar genannt, höhere Drücke erst Jahrzehnte später. D.h. die Ausrüstung von Schultess hätte erst in den 1810er Jahren funktioniert.

Es gibt noch ein anderes Problem. Schultes geht von einem Luftverbrauch von 8 Unzen pro Stunde aus (Seite 51, linke Spalte ganz unten). 1 Unze entspricht 28,35 g, 8 Unzen also 226,8 g, das entspricht 175 Liter Luft (1 l Luft wiegt 1,293g). 175 Liter pro Stunde ergeben nur 3 Liter pro Minute. Es ist mir rätzelhaft wie man auf einen solch niedrigen Wert kommt, denn die 8 Unzen beziehen sich auf verschiedene praktische Versuche anderer. Vielleicht verstehe ich hier etwas falsch, waren die Unzen damals schwerer. . . ?

: )
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon MJung » Do 3. Okt 2019, 16:46

Man kann dies auch über das Volumen berechnen. 12.000 Kubikzoll entsprechen 197 Liter pro Stunde also 3,3 Liter pro Minute. Damit kommt man nur aus, wenn man keine Arbeit leistet und das Luftvolumen im Helm mehrmals atmet, bis der Sauerstoff verbraucht ist. Dann lässt man reinen Sauerstoff aus den Kugeln nachströmen um die Helmluft wieder aufzufrischen. Das war sein theoretische Ansatz. In der Praxis muss man natürlich mit einem erheblichen höheren Luftverbrauch rechnen. Wir sehen aber auch daran, das Schultes ein reiner Theoretiker war, der sein Wissen aus einer Vielzahl von zeitgenössischen wissenschaftlichen Schriften zusammensetzte. Es fehlte im das Experiment um sein Konzept zu testen und zu verbessern.
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » So 6. Okt 2019, 10:30

Hallo Zusammen!

Hier eine erste Skizze. . . .

img663#.jpg


Nach Schultes sind die folgenden Details:
- Kupferhelm mit zwei Fenstern in Augenhöhe
- Luftablaß oben
- Lufteinlaß vorn seitlich
- Schlauch- oder Rohrverbindung zwischen dem Helm und den Windbüchsenkugeln
- 6 oder 12 Kugeln
- Druckknopfventile
- lederner Überzieher
- angehangene Gewichte

Fourcroy könnte die Vorgaben von Schultes so umgesetzt haben:

Luftkugeln
Es macht wenig Sinn, sie einzeln mit dem Helm zu verbinden. Deshalb der Rohrring in Brusthöhe, welcher als Verteiler dient. Hier sind 12 Kugeln im Einsatz, je zwei davon miteinander verbunden. Die hinteren vier Kugeln sind verdeckt. Über jedem Kugelpaar sitzt ein Ventil, durch das die Luft über den Rohring zum Helm gelassen wird. Alle Ventile sind gut zu erreichen.

Gewichte
Am Rohrring hängen zwei Bleigewichte, eines vorn mittig, das zweite hinten. Der Taucher trug eventuel Bleisandalen. Solche waren damals bereits bekannt.

Lederner Überzieher
An den Handgelenken wird er wasserdicht eingebunden, in Bauchhöhe ebenfalls. Fourcroy könnte aber auch einen Anzug mit Kauschen verwendet haben, wie sie damals bei Glockentauchern üblich waren. Der innere Kragen geht hoch bis zur Nase des Tauchers, damit beim Fluten kein Wasser in den Anzug läuft.

Wie oben erwähnt: Fourcroy könnte das so verwirklicht haben. Es sind darüber keinerlei Dokumente oder sonstige Beweise bekannt. Die erdachten Lösungen ergeben sich aus den Vorgaben von Schultess sowie technischen- und tauchphysikalischen Überlegungen.

Gruß,
Franz
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » Mi 9. Okt 2019, 08:45

Hallo Zusammen,

von Nigel Philipps habe ich Auskunft über die ersten Belege zu Bleisandalen bekommen:

In dem Buch von Vegetius, das mit Bildern aus mittelalterlichen Manuskripten illustriert ist, werden wahrscheinlich gewichtete Schuhe gezeigt (wir können nicht sicher sein, weil es keinen Text gibt). Eine Illustration findet sich im Rüst- und Feuerwerksbuch von c. 1500 in Frankfurt.
Bleischuhe werden in einem niederländischen Patent von 1660 erwähnt, und in England beschreibt der historische Schriftsteller Narcissus Luttrell Meinhard Schombergs Kleid von 1692 mit Bleischuhen. Halley versorgte seine Taucher auch mit Bleischuhen.

In the book by Vegetius, which is illustrated with pictures from medieval manuscripts, weighted shoes are probably shown (we cannot be sure because there is no text). An illustration is in the Rüst- und Feuerwerksbuch of c. 1500 in Frankfurt.

Lead shoes are mentioned in a Dutch patent of 1660, and in England the historical writer Narcissus Luttrell describes Meinhard Schomberg’s dress of 1692 as having lead shoes. Halley provided his divers with lead shoes, too.


Danke Nigel,

Gruß,
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon oxydiver » Di 15. Okt 2019, 05:40

Hallo Franz,

ja, so wie auf Deiner Skizze könnte das Tauchgerät von Schultes ausgesehen haben. Was würde sich ergeben wenn man es Testen würde? Wiederum einige theoretische Überlegungen....

Bleigewichte

Der Luftgürtel würde vermutlich versuchen zu kippen, man müsste den Ballast auch unten an den Kugeln anbringen.

Lederjacke

kann man diese Jacke wirklich am Bauch wasserdicht abbinden und der Taucher kann noch atmen? Wenn überhaupt ein Lederanzug wird er wohl eher einen mechanischen Schutz geboten haben. An Wasserdichtigkeit glaube ich eher nicht.

Luftversorgung Zuluft

Hier sehe ich das größte und damit entscheidende Problem, dazu auch meine Ausführungen weiter vorn. Grundsätzlich wird der Rohrgürtel funktionieren. Um den Luftvorrat zu kontrollieren (das wollte ja Schultes) würde ich die Kugeln mit normalen Ventilen ansperrbar machen. Die eigentliche Zuluftversorgung dann über ein zentrales Tastventil, das ist leichter zu handeln. Damit der Taucher sich nicht dauernd mit seiner eigenen Luftversorgung beschäftigen muss halte ich mittlerweile Schultes der Uhrwerkvorschlag gar nicht so schlecht. Da würde impulsartig Luft eigeschossen werden.

Vermutlich hätte man aber nach kurzer Zeit festgestellt das ein einfaches Nadelventil mit einstellbaren Konstantflow viel einfacher und praktikabler wäre!

Luftversorgung Abluft

An Deiner Skizze sieht man schon das des Tauchers Arm wahrscheinlich zu kurz ist um nach oben an den Helm zu kommen. Man hätte auch gemerkt das das völlig unpraktikabel ist und das die Luft an der Helmunterkante von alleine entweicht, einen offenen Helm vorausgesetzt

Tastventile

Wie könnte man damals die Tastventile realisieren? Für das Tastventil gibt es ja 1000 Varianten. Man muss es nur auf die damaligen Stand der Technik der adaptieren. Echtes Tasten ist benötigt ja immer eine leichtgängige Stopfbuchse oder Ledermembran. Ein drehbares Nadelventil mit relativ steilem Gewinde und Federrückholung würde es auch tun….

Anbei mal die noch nicht 100%igen Ideen.

ventile Schultes_web.jpg



Uhrwerk

Ein gekapseltes Uhrwerk treibt eine Nockenscheibe und Tastet so das zentrale Zuluftventil, wenn es nicht mehr zischt kann der Taucher eine Kugel nach der anderen öffnen und hat so die Kontrolle über den Luftvorrat.

uhrwerkventil Schultes_web.jpg



Das sind meine Spekulationen

Gruß Micha (MM)
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » So 20. Okt 2019, 09:36

Hallo Micha,

ich spekuliere mal weiter.

Gewichte
Zwischen den zusammengeschraubten Luftkugeln könnten ringförmige Bleigewichte sitzen. So läge der Schwerpunkt etwas tiefer.

Luftzufuhr
Ein einfacher Federwerkantrieb würde den Zweck erfüllen.

Es gibt jedoch zwei Probleme:

- Mit abnehmendem Druck kommt immer weniger Frischluft in den Helm. Dem könnte man mit konstant breiter werdenden Nocken gegensteuern. D.h. bei vollem Druck nur ein kurzer, bei niedrigem Druck ein längerer Luftstoß. Sind zwei Kugeln leer, wird deren Ventil geschlossen und die nächste Doppelkugel geöffnet. Zur gleichen Zeit sollte die Nockenscheibe wieder in Anfangsstellung stehen. Ich muß noch darüber nachdenken, wie das zu bewerkstelligen wäre. Ganz ohne Zugriff auf die Mechanik von außen wahrscheinlich nicht.

- Mit zunehmender Tauchtiefe muß ebenfalls länger Luft in den Helm einströmen um den Druck auszugleichen. Gerade in geringen Tauchtiefen ist der relative Druckunterschied am größten. Der Wasserdruck muß irgendwie auf die Mechanik einwirken, das geht jetzt für den damaligen Stand der Tauchtechnik sicher zu weit.

Eine Kombination der Nockenscheibe mit einen manuellen Ventil ala Le Prieur, könnte die Lösung sein. Was die Nockensteuerung nicht liefert, wird manuel hinzugegeben. So wäre der Taucher wenigsten teilweise von der Atemluftsteuerung entlastet.

Es reizt mich die Federwerkssteuerung ala Schultes zu Ende zu denken, auch wenn das alles reine Spekulation ist.

Abluft
Der unten offene Helm ist die sicherste Lösung. Lassen wir das abenteuerliche Firstventil zu. . . Ich kann mir gut vorstellen, daß Fourcroy nach einem ersten Tauchgang in der Seine das Ventil als Teufelszeug demontiert hat.

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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon oxydiver » Do 24. Okt 2019, 06:20

Hallo Franz,

so interessant die druckkompensierte Uhrwerkskonstruktion ist glaube ich das wäre viel zu kompliziert. Ein einstellbares Konstantflowventil (mit max Begrenzung) ist wohl das einfachste. Dann könnter Taucher sich bei Bedarf selbst mehr Luft geben.

Oder eine Düse mit Bypassventil wie beim Kreislaufgerät. Theoretisch ist das mit den Düsen ja so: Wenn der Druck vor der Düse hoch genug ist fließt die Luft im Ultraschallbereich "Sonic Flow", die abgegebene Luftmenge (x l/min) bleibt dabei immer gleich. Praktisch sagt man es muss der doppelte Umgebungsdruck anstehen, bei max. 10m Tauchtiefe also 2 bar, ehe der Flow sinkt. Damit könnte man die Behälter kontrolliert schön leer machen.

Diese Erkenntnisse waren aber damals vermutlich nicht bekannt und die Luftmenge ist eben sehr begrenzt. Es geht ja um den Nachweis der Funktion des Schultes Gerätes und das hätte wohl nicht funktioniert. Vermutlich ist einzig die Idee eine autonome Pressluftversorgung zu verwenden das Wichtige.

Gruß Micha
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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon Franz » So 17. Nov 2019, 11:11

Micha,

hier die nächste Skizze:

img675f#.jpg

Oben am Helmfirst ist der Luftablaß verschlossen. Die Luft entweicht über die untere Helmkante.
Zwischen den Luftkugeln sind Bleiringe montiert. Hier grau eingefärbt. Links ist ein Bleiring im Schnitt schraffiert dargestellt.
Dann ist da noch ein Gehäuse zur Aufnahme eines Federwerkantriebs oder einer Düse zur Steuerung der Luftzufuhr. Vorn auf dem Gehäuse sitzt ein Knauf um die Mechank zu steuern.

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Re: Rekonstruktion der Tauchausrüstung von Joseph Schultes

Beitragvon oxydiver » Mi 20. Nov 2019, 20:04

Hallo Franz,

super, so hätte möglicherweise der "Schultes " Taucher ausgesehen. Aber "nichts genaues weiß man nicht", leider. Schöne Zeichnung, erinnert mich sofort wieder an "Unsere Digedags" :-), :-)!

Gruß Micha
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digedags, tauchen mit Kokosnüssen.jpg
digedags, tauchen mit Kokosnüssen.jpg (70.31 KiB) 3962-mal betrachtet
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