DE10160540A1

DE10160540A1 - Schutzkleidungsstück

Info

Publication number: DE10160540A1
Application number: DE10160540A
Authority: DE
Inventors: Rolf Zander; Karl H Lindner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2002-09-26

Abstract

Ein wenigstens einen Teil des Oberkörpers eines Menschen überdeckendes doppelwandiges Schutzkleidungsstück ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen von den beiden Wänden gebildeten, vor einer Aktivierung gegen Gasaustritt geschlossenen Hohlraum (1) ein mit dem Inneren des Hohlraumes in Verbindung stehendes, vor der Aktivierung gasdicht verschlossenes, bei Aktivierung aber zum Inneren des Hohlraumes öffenbares Mundstück (5), eine mit einer Auslösevorrichtung versehene, bei der Auslösung eine bestimmte Menge Sauerstoff in das Innere des Hohlraumes abgebende Abgabevorrichtung (2) und wenigstens eine mit dem Inneren des Hohlraumes verbundenen CO¶2¶-Absorptionseinrichtung (3.1; 3.2) aufweist.

Description

Priorität
Deutsche Patentanmeldung Nr. 101 13 630.7 vom 21. März 2001

Schutzkleidungsstücke, die einen Teil des Oberkörpers eines Menschen überdecken und dop pelwandig ausgebildet sind, um einen Hohlraum zwischen den beiden Wänden zu bilden, sind beispielsweise in der Form von Schwimmwesten bekannt. Derartige Schutzkleidungsstücke sind aber nicht geeignet, in Situationen, in denen der Träger dieses Schutzkleidungsstückes Mangel an Atmungsluft hat, wie im Falle von Verschüttungen durch Lawinen oder zusammen stürzende Gebäude, mit Sauerstoff zu versorgen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand somit darin, ein Schutzkleidungsstück bereitzustellen, das einerseits einen mechanischen Schutz insbesondere im Bereich des menschlichen Oberkörpers, und andererseits eine Versorgung mit Atemsauerstoff für einen bestimmten Zeitraum gewährleistet.

Das wenigstens einen Teil des Oberkörpers eines Menschen überdeckende doppelwandige Schutzkleidungsstück nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen von den beiden Wänden gebildeten, vor einer Aktivierung gegen Gasaustritt verschlossenen Hohlraum, ein mit dem Inneren des Hohlraumes in Verbindung stehendes, vor der Aktivierung gasdicht verschlossenes, bei Aktivierung aber zum Inneren des Hohlraumes öffenbares Mundstück, eine mit einer Auslösevorrichtung versehene, bei einer Auslösung eine bestimmte Menge Sauerstoff in das Innere des Hohlraumes abgebende Sauerstoffabgabevorrichtung und wenigstens eine mit dem Inneren des Hohlraumes verbundene CO₂-Absorptionseinrichtung aufweist.

Diese Vorrichtung bietet einerseits einen mechanischen Schutz bei Stürzen etwa im Gebirge, bei Verschüttungen von Lawinen oder einstürzenden Gebäuden, bei Seenot, Tauchunfällen usw., versorgt den Verunglückten eine bestimmte Zeit, wie ein oder zwei Stunden oder länger, mit dem erforderlichen Atemsauerstoff und bietet schließlich einen Schutz vor Auskühlung, da Gase ideale Wärmeisolatoren sind. Die Zielgruppe für ein solches Schutzkleidungsstück besteht damit beispielsweise aus Rennfahrern, Bergsteigern, Feuerwehrleuten, Tauchern, Fallschirm springern, Flugzeugpiloten und Flugzeuginsassen, Skifahrern, Höhentouristen und Patienten in gefährdender Umgebung, wie beim Transport mit Hubschraubern oder Höhentouristen mit Lun genödem.

Zweckmäßig handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Schutzkleidungsstück um eine We ste, die über oder unter normalen Kleidungsstücken getragen werden kann. Zweckmäßig kann es sein, solche Westen mit zusätzlichen Kopfschutzeinrichtungen zu versehen, die sich bei der Aktivierung aufrichten.

Wenn der Notfall eintritt, wird die Vorrichtung entweder gezielt manuell durch den Träger des Kleidungsstückes oder automatisch, wie im Falle von Airbags, aktiviert, wobei die Atemsauer stoffabgabevorrichtung, wie eine Atemsauerstoffpatrone, ausgelöst wird und eine bestimmte Menge Atemsauerstoff in das Innere des Hohlraums des Schutzkleidungsstückes abgibt. Auf diese Weise bildet das Schutzkleidungsstück einen mechanischen Schutz gegen Stöße und dergleichen, die gegen den überdeckten Teil des menschlichen Körpers ausgeübt werden. Für die Unterstützung der Atmung muß der Träger des Schutzkleidungsstückes das Mundstück in den Mund einsetzen und etwa durch Aufreißen oder Aufbeißen aktivieren, wobei eine Verbin dung zwischen der Mundhöhle des Trägers des Schutzkleidungsstückes und dem Inneren des Hohlraumes, der mit Atemsauerstoff gefüllt ist, hergestellt wird.

Beim Ausatmen tritt in das Innere des Hohlraumes mit der Ausatmungsluft Kohlendioxid zu sammen mit restlichem Atemsauerstoff ein. Um für die weitere Beatmung des Kleidungsstück trägers keinen Sauerstoffmangel beim Einatmen zu erzeugen, ist im Inneren des Hohlraumes oder mit ihm verbunden wenigstens eine CO₂-Absorptionseinrichtung vorgesehen, die das beim Ausatmen in den Hohlraum geführte Kohlendioxid absorbiert und damit eine unerwünschte Verdünnung des Sauerstoffs in dem Hohlraum verhindert. Diese CO₂-Absorptionseinrichtungen können als Patrone in einem Verbindungsschlauch zwischen dem Mundstück und dem Inneren des Hohlraumes oder aber an beliebiger Stelle innerhalb dieses Hohlraumes angeordnet sein.

Die Abgabevorrichtung zur Abgabe einer bestimmten Menge Sauerstoff zum Inneren des Hohl raumes kann eine Patrone sein, die unter Druck stehenden Sauerstoff (100% O₂) enthält. Wenn es aber beispielsweise aus Brandschutzgründen erwünscht ist, keinen hundertprozenti gen oder annähernd hundertprozentigen Sauerstoff zu verwenden, kann man als Abgabevor richtung auch eine Druckluft enthaltende Patrone, die etwa 21% O₂ enthält, verwenden. Diese Druckluft kann gegebenenfalls, wenn eine höhere oder niedrigere Sauerstoffkonzentration er wünscht ist, mit Sauerstoff angereichert oder abgereichert sein.

Als CO₂-Absorber in den CO₂-Absorptionseinrichtungen kann in üblicher Weise sogenannter Atemkalk verwendet werden, der auch als Natronkalk bezeichnet wird und aus Natrium- und Calciumhydroxid sowie Wasser besteht. Statt dessen kann auch sogenannter Bariumkalk ver wendet werden, der aus Bariumhydroxid und Wasser besteht. Die theoretische Kapazität von Atemkalk liegt bei 26 l CO₂ für 100 g Atemkalk, doch werden aus Sicherheitsgründen gewöhn lich größere Mengen verwendet.

Bei den erfindungsgemäßen Schutzkleidungsstücken verwendet man zweckmäßig für einen Vorrat von 30 l Sauerstoff ca. 200 g Atemkalk, um die dem Sauerstoff entsprechende Menge an produziertem CO₂ zu absorbieren. Günstigerweise werden diese 200 g Atemkalk auf eine Pa trone im Verbindungsschlauch zu dem Mundstück und Absorberelementen an anderen Stellen in dem Hohlraum aufgeteilt, um ca. 2 Stunden Atmung aus dem Kleidungsstück sicherzustellen.

Im Falle der Verwendung von Luft, gegebenenfalls angereichert oder abgereichert, ist es zweckmäßig, eine CO₂-Absorptionseinrichtung zu benutzen, die nicht nur das CO₂ durch Ab sorption dem Hohlraum entzieht, sondern dieses dem Hohlraum entzogene CO₂ durch chemi sche Reaktion unter Bildung von Sauerstoff umwandelt. Dadurch wird der eingeatmete Atem sauerstoff laufend durch Umsetzung des ausgeatmeten CO₂ ergänzt.

Eine solche CO₂-Absorptionseinrichtung kann beispielsweise wenigstens ein mit CO₂ unter Sauerstoffbildung reagierendes Peroxid enthalten, wie beispielsweise Kaliumperoxid, das in Kontakt mit der feuchten, CO₂-haltigen Ausatmungsluft pro Mol CO₂ nach den folgenden Glei chungen 1,5 Mol O₂ bildet.

Der Träger des Schutzkleidungsstückes nach der Erfindung muß also einerseits das Mundstück in den Mund einsetzen und etwa durch manuelle Öffnung des Ventils oder durch Aufbeißen eines Verschlusses aktivieren und andererseits die Atemsauerstoffzufuhr auslösen. Hierzu kann eine manuell zu betätigende oder automatisch bei bestimmten Bedingungen öffnende Auslöse vorrichtung an die Atemsauerstoff-Abgabevorrichtung, wie Atemsauerstoffpatrone, vorgesehen sein. Durch diese Auslösung der Atemsauerstoff-Abgabevorrichtung wird das Schutzkleidungs stück mit Atemsauerstoff gefüllt. Dieses Aufblasen des Kleidungsstückes kann an ihm vorgese hene Fortsätze etwa am Oberschenkel, Gesäß, Hals und Kopf entfalten und aufrichten. Wegen der Brandgefahr von Sauerstoff besteht das erfindungsgemäße Schutzkleidungsstück zweck mäßig aus einem feuerfesten Material.

Nach dem manuell ausgelösten Füllen des Innenraumes mit Atemsauerstoff und dem dadurch erzielten Aufblasen des Schutzkleidungsstückes dient dieses zunächst als mechanischer Schutz im Sinne eines Airbags für wenigstens den Oberkörper. Nach Öffnen der Verbindung zwischen dem Mundstück und dem Inneren des Hohlraumes, etwa durch Aufbeißen eines Ver schlusses am Mundstück, verliert das Schutzkleidungsstück die mechanische Schutzfunktion und wird zum alleinigen Atemsauerstoffreservoir.

Um unter allen Bedingungen ein rasches Aufblasen des Hohlraumes zu bekommen, ist es zweckmäßig, in diesem an verschiedenen Stellen Abstandshalter zwischen den beiden Wänden vorzusehen, die ein Kollabieren des Hohlraumes verhindern. Diese Abstandshalter können bei spielsweise innere Streben oder miteinander verbundene Kammern sein.

Da im Panikzustand der Träger des Schutzkleidungsstückes möglicherweise die Atemsauer stoffzufuhr einleitet, bevor er das Mundstück im Mund angeordnet hat, ist es weiterhin zweck mäßig, eine Vorrichtung vorzusehen, die das Entweichen des Atemsauerstoffs verhindert, bis das Mundstück im Mund des Kleidungsstückträgers angeordnet und etwa durch Aufbeißen die Verbindung zwischen dem Inneren des Hohlraumes und der Mundhöhle des Trägers hergestellt wurde. Dadurch muß verhindert werden, daß auch bei unsachgemäßer Behandlung der Atem sauerstoff ohne Effekt aus dem Hohlraum entweicht.

Durch die beigefügte Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert. Diese Zeichnung zeigt eine Schutzweste nach der Erfindung in einer Lage, wie sie der Träger dieses Schutzkleidungsstüc kes zu tragen hat.

Die gezeigte Schutzweste besitzt zwischen zwei gasundurchlässigen Materialwänden einen Hohlraum 1 zur Aufnahme von Atemsauerstoff. In diesem Hohlraum 1 ist eine Druckluftpatrone 2 mit einer nicht gezeigten Auslösevorrichtung angeordnet. Beim manuellen oder anderweitigen Auslösen dieser Auslösevorrichtung füllt sich der Hohlraum 1 mit Luft. Ebenfalls in dem Hohl raum der Weste angeordnet sind Kohlendioxid-Absorptionseinrichtungen 3.1 und 3.2. Die mit Kaliumperoxid gefüllte CO₂-Absorptionseinrichtung 3.1 ist als Patrone im Verbindungsschlauch zu dem Mundstück 5 vorgesehen, während mehrere CO₂-Absorptionseinrichtungen 3.2 an ver schiedenen Stellen im Hohlraum der Weste angeordnet sind. Das Mundstück 5 ist über einen Verbindungsschlauch 4.1; 4.2 mit dem Inneren des Hohlraumes 1 verbunden. Das äußere Stück des Verbindungsschlauches (4.1) endet an der CO₂-Absorptionspatrone, die bereits im Inneren des Hohlraumes liegt, und setzt sich in dem Stück 4.2 innerhalb der Weste fort, wobei in diesem Stück des Verbindungsschlauches Löcher vorgesehen sind, die einen unerwünschten Verschluß des Schlauches unter Abnahme des Sauerstoffvolumens verhindern. In dem äuße ren Teil des Verbindungsschlauches (4.1) ist ein manuell oder durch Kieferdruck auslösbares Ventil 6 zum Öffnen der mit Sauerstoff gefüllten Weste vorgesehen.

Durch die folgenden Beispiele wird das Funktionieren der erfindungsgemäßen Schutzklei dungsstücke erläutert.

Beispiel 1

Nach diesem Beispiel wird durch eine Schutzweste nach der Erfindung ausreichend 100%iger Sauerstoff zur Beatmung während einer Stunde mit 0,25 l/min Verbrauch, was 15 l Sauerstoff entspricht, gewährleistet. Diese Sauerstoffmenge ist bei einer Patrone mit 150 bar Druck und einem Volumen von 100 ml (0,1 ) unterzubringen. 15 l Sauerstoff entsprechen einer Weste von z. B. 50 cm Höhe, 30 cm Breite und 5 cm Tiefe (7500 cm³) auf Brust, Bauch und Rücken verteilt (15 000 cm³).

Beispiel 2

Während 2 h liefert eine Schutzweste nach der Erfindung Atemluft in einer Menge von 0,25 l/min = 30 l Sauerstoff bei einer Patrone mit 150 bar Druck in einem Volumen von 200 ml (0,2 l). Hierzu reicht eine Weste beispielsweise von 75 cm Höhe, 40 cm Breite und 5 cm Tiefe (15.000 cm³) auf Brust, Bauch und Rücken verteilt (30 000 cm³).

Beispiel 3

Nach diesem Beispiel wird durch eine Schutzweste nach der Erfindung ausreichend Atemluft zur Atmung während mehrerer Stunden (O₂-Verbrauch 0,25 l/min) zur Verfügung gestellt, wenn 30 l Luft (21% CO₂) aus einer Patrone mit 150 bar Druck und einem Volumen von 200 ml (0,2 l) zur kompletten Füllung der Weste (wie in Beispiel 2) freigesetzt werden, und anschließend aus diesem O₂-Vorrat von 6,3 l geatmet wird, wobei pro Minute 0,25 l ausgeatmetes CO₂ durch 0,375 l O₂ ersetzt werden. Das bedeutet, daß das Volumen der Weste pro Stunde um 7,5 l zu nimmt, was bei längerer Benutzung einen Druckausgleich über ein Ventil erforderlich machen kann.

Selbstverständlich können gegenüber den oben geschilderten Ausführungsformen Abwandlun gen vorgenommen werden. Beispielsweise ist es möglich, die Sauerstoffpatronen so zu gestal ten, daß sie durch eine Reservepatrone ersetzt werden können, wenn der Hohlraum weitge hend entleert ist. Selbstverständlich muß dabei das Volumen der CO₂-Absorptionseinrichtungen entsprechend größer gehalten werden.

Claims

1. Wenigstens einen Teil des Oberkörpers eines Menschen überdeckendes doppelwandi ges Schutzkleidungsstück, dadurch gekennzeichnet, daß es einen von den beiden Wänden gebildeten, vor einer Aktivierung gegen Gasaustritt geschlossenen Hohlraum (1), ein mit dem Inneren des Hohlraumes in Verbindung stehendes, vor der Aktivierung gasdicht verschlossenes, bei Aktivierung aber zum Inneren des Hohlraumes öffenbares Mundstück (5), eine mit einer Auslösevorrichtung versehene, bei der Auslösung eine be stimmte Menge Sauerstoff in das Innere des Hohlraumes abgebende Abgabevorrichtung (2) und wenigstens eine mit dem Inneren des Hohlraumes verbundene CO₂- Absorptionseinrichtung (3.1; 3.2) aufweist,

2. Schutzkleidungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine be stimmte Menge Sauerstoff abgebende Abgabevorrichtung eine gegebenenfalls mit Sau erstoff angereicherte oder abgereicherte Druckluft enthaltende Patrone ist.

3. Schutzkleidungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in den CO₂-Absorptionseinrichtungen Natronkalk enthält.

4. Schutzkleidungsstücke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die CO₂-Absorptionseinrichtung eine CO₂ durch chemische Reaktion unter Bildung von Sauerstoff umwandelnde Vorrichtung ist.

5. Schutzkleidungsstücke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die CO₂- Absorptionseinrichtung wenigstens ein mit CO₂ unter Sauerstoffbildung reagierendes Peroxid, vorzugsweise Kaliumperoxid, enthält.

6. Schutzkleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form einer Weste besitzt.

7. Schutzkleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es beim Füllen des Hohlraumes mit Sauerstoff sich entfaltende Fortsätze zum Überdecken der Oberschenkel, des Gesäßes, des Halses und/oder Kopfes aufweist.

8. Schutzkleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es Abstandshalter zwischen den beiden Wänden des Schutzkleidungsstückes be sitzt.

9. Schutzkleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem nicht brennbaren oder schwer brennbaren Material besteht.

10. Schutzkleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine CO₂-Absorptionspatrone in dem Verbindungsschlauch zwischen dem Mundstück und dem Inneren des Hohlraumes aufweist.

11. Schutzkleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung der Sauerstoffabgabevorrichtung (2) manuell betätigbar ist.

12. Schutzkleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es ein manuell oder durch Kieferdruck öffenbares Ventil zum Ablassen des Sauer stoffs aus dem Inneren des Hohlraumes besitzt.