PA 60/II byla první dvouhadicovou dvoustupňovou automatikou pro sportovní potápěče od německé firmy Dräger. Tato firma vyráběla začátkem padesátých let dvě různé dvouhadicové automatiky pod názvem PA 60. Automatika PA 60, která se nachází na mé webové stránce, je dvoustupňovým protějškem jednostupňové PA 60/I. Často nese pojmenovaní PA 60 druhé generace nebo jednoduše PA 60/II. Automatiku PA 60/II prodával Dräger čtyři roky, od roku 1955 do roku 1959. Poprvé se objevila v katalogu „Dräger-Pressluft-Tauchgeräte" z července 1955.
Povrch automatiky PA 60/II má pěknou modrou barvu. Hadicové koncovky automatiky jsou dlouhé, zvlněné a ohnuté dopředu směrem k potápěči. Jsou opatřeny vinutými pružinami, které chrání hadice před poškozením. Původní vrapové hadice byly rovněž vyvedené v modré barvě a k hadicovým koncovkám a k ústence byly připevněny nylonovým vlascem 0,7 mm. Později byly modré hadice a modré gumové náustky s ventily nahrazeny mnohem odolnějšími černými pryžovými díly. Ústenka byla kovová s ventily a s červeným náustkem. Automatika neměla HP nebo LP porty.
Automatika PA 60/II z mé sbírky je opatřena pryžovým náustkem s ventily a žlutými upínacími svorkami, které firma zavedla s automatikou PA 61/II. Výdechový pryžový kotoučový ventil je umístěný v horním víku s otvory, kterými proudí vydechovaný vzduch. Hlavní páka má tvar podkovy. Ten je způsobený relativně vysokým prvním stupněm, který páka překrývá. Membrána je vyrobena z pogumovaného plátna a uprostřed opatřena stlačeným kroužkem ve tvaru kopule se širším obvodem, na kterém spočívá kolébkové rameno hlavní páky.
První stupeň snižuje tlak v láhvi na střední tlak 5 barů nad okolní prostředí. Tento tlak nebyl možné nastavit okamžitě. Pro nastavení středního tlaku bylo nutné odšroubovat kryt pružin a vyměnit pružiny, případně použít distanční podložky. Úzké otvory v prvním stupni ventilu vedly k poměrně vysokému odporu proudění. To omezilo provozní hloubku potápění, protože regulátor neposkytoval dostatek vzduchu v hlubší vodě.
Záhadná distanční svorka
Po odstranění středotlaké membrány je na dně středotlaké komory vidět distanční svorku (7), která obepíná kulatou střední část. Její funkci nelze na první pohled rozpoznat. Německý sběratel a expert na potápěčskou techniku firmy Dräger Franz Rothbrust se proto obrátil na Petra Jacksona (HDS UK), bývalého inženýra firmy Siebe Gorman, a ten mu poskytl klíčové informace k funkci této distanční svorky. V případě vysokého průchodu vzduchu automatikou může tlak pod středotlakou membránou (6) klesnout tak nízko, že se víčko membrány (18) vydouvá dovnitř středotlaké komory a účinně přerušuje proudění vzduchu. Tento nepříznivý jev regulátoru byl nepochybně objeven až po jeho uvedení do výroby, takže lze předpokládat, že distanční svorka byla přidána později.
Podmínky pro činnost automatiky popsané Petrem Jacksonem jsou dynamické. Když přes redukční ventil proudí vzduch, může tlak pod membránou klesnout natolik, že se membránové víčko (18) dotkne dna středotlaké komory. Vzduch z láhve se stlačeným vzduchem ovšem nemůže vždy proudit natolik rychle, aby se udržel požadovaný střední tlak. Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují průtok v prvním stupni. Zahrnuje celkový průtokový odpor všech průchodů včetně ventilu láhve. U přístrojů je průtok určený filtrem a samotným vysokotlakým ventilem. U zařízení s více lahvemi musí být připočten i odpor proudění ve spojovacím můstku.
Kromě toho dochází k působení vysokého průtoku vzduchu ventilem, který se uzavírá tlakem ve směru těsnicí kuželky. Obzvláště důležité je to v hloubce; když se zvyšuje hustota proudícího vzduchu, zvyšuje se jeho průtokový tlak a vede k rostoucí uzavírací síle na ventil. Dochází k tomu proto, že tlak v první fázi se zvyšuje o 1 bar na 10 metrů hloubky potápění.
Existuje i další potenciální omezení proudění vzduchu do středotlaké komory. Pokud se při otevírání ventilu dotkne středotlaká membrána dna komory a čelní plocha uzavírací jehly (9) je velmi blízko zadnímu otvoru ventilového kuželu, dochází k výraznému omezení vyššímu průtoku vzduchu ve středotlaké komoře.
Další nevýhodou této konstrukce automatiky je skutečnost, že z oblasti pod membránou zahrnující objem uvnitř víka membrány proudí vzduch přímo do ventilu druhého stupně. Když se hrana membránového uzávěru ve vysokých proudech přibližuje dovnitř pouzdra, ovlivní membránu zvyšující se tlakový rozdíl. Vzduch proudí dovnitř víka membrány, avšak odtéká z této oblasti ven. Pokud by tyto dva objemy (nezávisle na proud vzduchu) nebyly trvale pod stejným tlakem, není za těchto podmínek možná správná regulace středního tlaku.
Přiblíží-li se okraj víčka membrány ke dnu středotlakého pouzdra, může vyšší průtokový odpor snížit tlak mimo víko membrány. Výsledkem toho může být, že okraj víčka membrány se uzavře proti pouzdru. To opět nebude jen bránit přívodu vzduchu k potápěči, ale rovněž oddálí následné obnovení správného tlaku média uvnitř víčka membrány. To se musí nejprve posunout na výrazně vyšší úroveň, aby se oddělilo od základny pouzdra, a stlačený vzduch mohl opět působit na vnitřní stranu membrány.
Výsledné rychlé výkyvy středního tlaku mohou vést i k tomu, že první stupeň ve snaze zaujmout konstantní polohu vibruje, a to zejména proto, že konstrukce nemá jiné tlumení než dvě pružiny (10) k předpětí středotlaké membrány. Tyto pružiny svými výrazně odlišnými fyzikálními vlastnostmi pomáhají i redukovat výskyt vibrací, které ovšem mohou vycházet i z turbulencí proudění vzduchu z prvního stupně.
Takže, pro správnou činnost automatiky je nezbytné zabránit tomu, aby se okraj víčka membrány dotýkal dna středotlaké komory. A právě to dělá ta malá distanční svorka (7).
Číslování je strukturováno podle detailního řezu automatiky PA 60/II Cdr. Poul Jarlskova, který pochází v učebnici dánského námořnictva z roku 1957, a který jsem doplnil pro lepší přehled o české názvy jednotlivých částí.
Automatika se seřizuje opravdu velice těžko. Dochází totiž k vibracím prvního stupně a neustálému přerušovanému proudění vzduchu druhým stupněm.
Vřelé díky patří Franzovi Rothbrustovi za poskytnuté fotografie a informace k historii a činnosti automatiky Dräger PA 60/II.
Fotografie automatiky pořídil Dušan Šuráni a Franz Rothbrust.
Technické parametry:
Výrobce: | Dräger, Lübeck, Německo |
Počet stupňů: | 2 |
I. stupeň: | nevyvážený, s otevíráním proti proudu vzduchu (Upstream) |
Typ: | řízený membránou |
Provozní tlak: | 20 MPa |
II. stupeň: | pákový, s otevíráním po proudu vzduchu (Downstream) |
Střední tlak: | 0,5 MPa |
Pouzdro automatiky: | kovové |
Maximální průtok: | neznámý |
Průměr hlavní membrány: | 130 mm |
Připojení k láhvi: | DIN nebo INT |
Výdechový ventil: | pryžový kotoučový |
Náustek: | lisovaný pryžový se zpětnými ventily |
Délka hadic: | 490 mm |
Hmotnost: | 1 680 g |
Maximální hloubka potápění: | 60 m |