DE1256352B

DE1256352B - Geraet zur Signalisierung von Funktionsstoerungen bei koerperlich anormal belasteten Personen

Info

Publication number: DE1256352B
Application number: DEQ687A
Authority: DE
Inventors: Walter Sturm
Original assignee: Original Hanau Quarzlampen GmbH
Current assignee: Original Hanau Quarzlampen GmbH
Priority date: 1961-12-08
Filing date: 1961-12-08
Publication date: 1967-12-14
Also published as: GB1024626A; US3274994A

Description

Gerät zur Signalisierung von Funktionsstörungen bei körperlich anormal belasteten Personen Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Signalisierung von sich durch Anstieg der Körpertemperatur ankündigenden Funktionsstörungen bei körperlich anormal belasteten Personen, insbesondere bei unter Tage arbeitenden Bergleuten, mit einem Temperaturfühler und einem durch diesen gesteuerten Signalgeber.
Es ist eine bekannte Tatsache, daß Personen, die einer anormalen Belastung unterworfen sind, organische Schäden erleiden, weil die unbemerkt bleibende Belastung irgendwelche Funktionsstörungen hervorruft. Beispielsweise treten bei Bergleuten häufig Gehirnschläge auf, die auf die speziellen Arbeitsbedingungen unter Tage, insbesondere die schwere Arbeit bei hoher Umgebungstemperatur, zurückzuführen sind. Ähnliches gilt für Feuerwehrleute und Rettungsmannschaften im Einsatz.
Es sind zwar verschiedene Geräte bekannt, die auf die Temperatur des Menschen ansprechen. So ist ein Quecksilberthermometer bekannt, in dessen Thermometerrohr mehrere elektrische Anschlüsse hineingeführt sind. Die sich ausdehnende und zusammenziehende Quecksilbersäule leitet auf diese Weise zwischen verschiedenen elektrischen Anschlüssen Strom und bewirkt somit Schaltvorgänge in Abhängigkeit von der die Quecksilbersäule beeinflussenden Temperatur. Weder die Art der Messung noch die benutzten Anzeigeinstrumente sind geeignet, um auf diese Art und Weise ein tragbares Warngerät auszubilden.
Weiterhin ist ein Temperaturmeßgerät im Kombination mit einem Heizgerät für die Behandlung kranker menschlicher und tierischer Körper bekannt.
Hierbei wird auch ein Hinweis für Temperaturfühler gegeben, die in Körperhöhlen, unter anderem im Gehörgang, unterzubringen sind. Die hier bezweckte Temperaturmessung bezieht sich ausschließlich auf eine Inbetriebsetzung des Heizgerätes zur Behandlung kranker menschlicher und tierischer Körper. Ein Anhalt zur Ausgestaltung eines Gerätes, mit welchem im Wege über die Temperaturmessung Signale an an sich gesunde und arbeitende Personen, die sich in einem gesundheitsgefährdenden Grenzbereich befinden, gegeben werden, ist jedoch in dieser Veröffentlichung nicht enthalten.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein tragbares Gerät zu schaffen, das im Wege der Temperaturmessung Signale an Personen gibt, die anormalen Belastungen unterworfen sind, wie Bergleute, Feuerwehrleute, Rettungsmannschaften.
Die Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit einem Gerät zur Signalisierung von sich durch Anstieg der Körpertemperatur ankündigenden Funktionsstörungen bei körperlich anormal belasteten Personen, insbesondere bei unter Tage arbeitenden Bergleuten, mit einem Temperaturfühler und einem durch diesen gesteuerten Signalgeber verwirklicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Temperaturfühler und der Signalgeber zu einer in den Gehörgang einzuführenden Baueinheit vereinigt sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperaturfühler mit einem akustischen Signalgeber vereinigt. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine große Zahl solcher Funktionsstörungen, noch bevor sie zu einer Dauerschädigung führen, einen Anstieg der Körpertemperatur der betreffenden Person, zumindest im Bereich des betreffenden Organs, hervorrufen. Es hat sich gezeigt, daß es für den vorliegenden Zweck nicht notwendig ist, eine laufende Aufzeichnung der Temperatur vorzunehmen, sondern daß es genügt, das Warnsignal beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur abzuwarten. Beispielsweise steigt bei einer zum Hirnschlag führenden Funktionsstörung die Gehirntemperatur an. Bei Werten über 390 C ist Gefahr gegeben.
Es ist also möglich, ein genaues Arbeiten des Temperaturfühlers und der Signalgebevorrichtung auf einen sehr engen Temperaturbereich zu beschränken, was zu einer Verbilligung des ganzen Gerätes führt.
Besondere Vorteile bietet sowohl in baulicher als auch in funktionstechnischer Hinsicht die Vereinigung des Temperaturfühlers und des Signalgebers zu einer Baueinheit. Da die Temperatur am Körper gemessen werden muß, können an dieser Stelle auch bestimmte Sinnesorgane des Menschen vom Warnsignal angesprochen werden. Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, einen Reizstrom in Form einer Impulsfolge über die betreffende Körperstelle zu leiten, an der die Temperaturmessung erfolgt.
Von besonderem Vorteil ist die Vereinigung des Temperaturfühlers und eines akustischen Signalgebers zu einer in den Gehörgang einzuführenden Baueinheit, da im Gehörgang eine der Körperinnentemperatur weitgehend angepaßte Temperatur herrscht. Vor allem bei der Überwachung von sich anbahnenden Gehirnschlägen ist die Messung im Gehörgang wegen der unmittelbaren Nähe zum Gehirn wünschenswert. Man benötigt hierzu nur einen sehr kleinen akustischen Signalgeber, wenn er direkt am oder im Ohr untergebracht ist. Dennoch ist das akustische Warnsignal weder zu überhören noch über eine längere Zeit zu ignorieren.
Besonders geeignet als Signalerzeuger ist ein vom Ausgangswert des Fühlers anregbarer Multivibrator.
Ein solcher Multivibrator vermag eine Impulsfolge, z. B. zur Erzeugung eines akustischen Signals oder zur Erzeugung eines Reizstromes, bei relativ geringer Stromstärke und ohne bewegliche Kontakte zu erzeugen. Er ruft daher auch im Bergwerk keine Explosionsgefahr hervor. Sehr wichtig ist, daß ein einmal angeregter Multivibrator dauernd in Betrieb bleibt. Eine die Gefahrenzone verlassende Person ist daher gekennzeichnet, wenn sie gefährdet war, und kann daher zunächst ärztlich untersucht werden. Für den Arzt kann dann beispielsweise ein Schalter vorgesehen sein, der den Signalerzeuger wieder abzuschalten gestattet.
Außerdem läßt sich ein Multivibrator leicht steuern. Beispielsweise kann man den Fühler als temperaturabhängigen Widerstand in einer den Multivibrator steuernden Brückenschaltung ausbilden.
Eine andere besonders einfache Möglichkeit besteht darin, den Fühler als temperaturabhängigen Widerstand in einem den Multivibrator steuernden Spannungsteiler vorzusehen. Im letztgenannten Fall empfiehlt sich eine Stabilisierung der am Spannungsteiler liegenden Spannung durch eine parallelgeschaltete Zenerdiode.
Um den Schaltungsaufwand möglichst gering zu halten, ist es zweckmäßig, wenn eine Steckverbindung zwischen Fühler und/oder Signalgeber einerseits und Signalerzeuger andererseits außerdem Kontakte zum Einschalten der Stromquelle in den Stromkreis aufweist. Wenn eine solche Steckverbindung verriegelbar ist, entfällt in einem Bergwerk die Explosionsgefahr durch Funkenbildung beim Öffnen des Hauptschalters.
Vorzugsweise sind Signalgeber und Temperaturfühler gemeinsam in ein auswechselbares Gehäuse einsetzbar. Man kann dann die elektrische Einrichtung mit Signalgeber und Fühler genau eichen und die Anpassung an die individuellen Verhältnisse der zu überwachenden Person durch Auswechseln des Gehäuses vornehmen, bei Messung im Gehörgang beispielsweise durch Wahl eines Gehäuses anderer Größe.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 ein Schaltbild für ein erfindungsgemäßes Gerät mit in das Ohr einzuführendem Fühler und Signalgeber und F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein in das Ohr einzuführendes Element.
Das veranschaulichte Gerät besteht aus zwei Teilen, nämlich einer in das Ohr einzuführenden Baueinheit 1, die den Temperaturfühler 2 in Form eines temperaturabhängigen Widerstandes und den Signalgeber 3 in Form eines kleinen Lautsprechers aufweist, und der an einer beliebigen Stelle zu tragenden Baueinheit 4 mit den übrigen Schaltungselementen. Die Baueinheiten 1 und 4 sind über einen Steckkontakt 5 miteinander gekuppelt.
Die Schaltung wird durch eine Stromquelle 6 in Form einer Batterie oder eines Akkumulators mit Strom versorgt. Die Plusleitung ist dauernd an die Stromquelle 6 angeschlossen, die Minusleitung wird über die Kontakte a und b des Steckers 5 versorgt.
Der temperaturabhängige Widerstand 2 liegt in Reihe mit dem Abgleichwiderstand7 und dem Vorwiderstand 8. Der Spannungsabfall am temperaturabhängigen Widerstand 2 dient als Steuerspannung für die beiden Transistoren 9 und 10 eines Multivibrators.
Sobald eine bestimmte, von der Temperatur im Ohr abhängige Mindestspannung erreicht ist, beginnt der Multivibrator zu schwingen. Sein Ausgangswert wird im Transistor 11 verstärkt und über den Signalgeber 3 hörbar gemacht. Eine Zenerdiode 12 hält die Spannung zwischen Plusleitung und Minusleitung konstant. Ein Schaltkontaktl3 ermöglicht das Abschalten des Multivibrators. Die übrigen Widerstände und Kondensatoren, die der Entkopplung, der Ankopplung und anderen bekannten Zwecken dienen, werden nicht näher erläutert.
In F i g. 2 ist die Baueinheit 1 in einer praktischen Ausführungsform veranschaulicht. Ein auswechselbares Gehäuse 14 nimmt den Temperaturfühler 2 und den Signalgeber 3 auf. Der Durchmesser und die Länge des Abschnittes 15 können der Größe des Gehörganges der jeweils zu überwachenden Person angepaßt sein. Die temperaturempfindliche Stelle befindet sich an der Spitze 16 des Fühlers 2, also in der Nähe der freien Öffnung 17, so daß die Körpertemperatur ohne große Verzögerung gemessen werden kann. Die Öffnung 17 kann vorsorglich noch durch ein Sieb abgeschlossen sein.
Vor Inbetriebnahme wird das gesamte Gerät durch Verstellung des Widerstandes7 geeicht, derart, daß der Multivibrator bei einer bestimmten Temperatur am Fühler 2 anspricht, bei der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise bei 390 C. Diese Eichung geschieht unabhängig von dem Gehäuse 14 und unabhängig von der zu überwachenden Person. Bei Inbetriebnahme werden nun der Signalgeber 3 und Fühler 2 in ein angepaßtes Gehäuse 14 eingesetzt, die zu überwachende Person führt dieses Gehäuse in den Gehörgang ein, und der Stecker 5 wird zusammengefügt. Sobald nun eine Temperatur über 390 C im Gehörgang festgestellt wird, spricht der Multivibrator 9,10 an und gibt über den Verstärker 11 und den Lautsprecher3 ein akustisches Signal ab.
Die zu überwachende Person weiß daher genau, daß Gefahr im Verzuge ist, und wird dann sofort den Arbeitsplatz verlassen. Der Multivibrator bleibt in Tätigkeit, auch wenn die Temperatur am Fühler 2 wieder absinken sollte, z. B. falls das Gerät aus dem Ohr herausgenommen wird. Bei einer Kontrolle kann daher die Gefährdung der betreffenden Person festgestellt werden. Der Schalter 13 sollte so angeordnet sein, daß er nur mit Hilfe besonderer Werkzeuge zugänglich ist und daher beispielsweise erst vom untersuchenden Arzt abgestellt werden kann.
Als Signalgeber kommen nicht nur akustische Signalgeber oder Reizstromsignalgeber, sondern auch solche in Frage, die andere Sinnesorgane ansprechen, z. B. Lichtsignalgeber. Je nach dem verwendeten Signalgeber ist der Signalerzeuger auszuwählen. Statt eines Multivibrators kann man auch einen Sinusgenerator mit Modulator oder sogar einen mechanischen Summer benutzen. Für einen Lichtsignalgeber genügt sogar eine einfache Stromquelle mit Schalter.
Es braucht sich nicht um mechanische Schalter, z. B. ein Relais, zu handeln. es kommen auch elektrische Schalter, wie Schalttransistoren, vormagnetisierte Drosseln usw., in Frage. Der Temperaturfühler selbst ist zwar vorzugsweise ein temperaturabhängiger Widerstand, er kann jedoch auch die Form eines Thermoelements haben oder sogar mit einem sich bei Wärme ausdehnenden Stoff arbeiten, der über ein Kapillarrohr auf einen Kontakt einwirkt.

Claims

Patentansprüche: 1. Gerät zur Signalisierung von sich durch Anstieg der Körpertemperatur ankündigenden Funktionsstörungen bei körperlich anormal belasteten Personen, insbesondere bei unter Tage arbeitenden Bergleuten, mit einem Temperaturfühler und einem durch diesen gesteuerten Signalgeber, d a -durch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler und der Signalgeber zu einer in den Gehörgang einzuführenden Baueinheit vereinigt sind.
2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen akustischen Signalgeber.
3. Gerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber an einen vom elektrischen Ausgangswert des Fühlers anregbaren Multivibrator angeschlossen ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler ein temperaturabhängiger Widerstand in einem den Multivibrator steuernden Spannungsteiler ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine parallel zum Spannungsteiler geschaltete Zenerdiode.
6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler ein temperaturabhängiger Widerstand in einer den Multivibrator steuernden Brückenschaltung ist.
7. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Schalter, der den Signalgeber nur dann abzuschalten gestattet, wenn die Körpertemperatur einen vorgegebenen Normalwert unterschritten hat.
8. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steckverbindung zwischen Fühler und/oder Signalgeber einerseits und dem Signalerzeuger andererseits außerdem Kontakte zum Einschalten der Stromquelle in den Stromkreis aufweist.
9. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber und der Temperaturfühler gemeinsam in ein auswechselbares Gehäuse einsetzbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung p 32763 D, Kl. 21 g, Gar.26/03 (bekanntgemacht am 9. 8. 1951); österreichische Patentschrift Nr. 48 928; »Electronic and Radio Engineer«, Bd. 35, 1958, S. 80 bis 84.