DE1960650A1

DE1960650A1 - Automatisch aufblasbares,am Koerper zu tragendes Rettungsgeraet,insbesondere Rettungsschwimmweste

Info

Publication number: DE1960650A1
Application number: DE19691960650
Authority: DE
Inventors: Karl-Goesta Liedberg
Original assignee: Saab AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1969-12-03
Publication date: 1970-08-20
Also published as: US3602661A; JPS4843240B1; GB1288399A; SE327924B; FR2025679A1

Description

DIPL-ING. HANS W. SCHÖNING * '·

(im mttMuwMrkt)

Telefon (0411) 33 80 85

SAAB Aktiebolag

/ Schweden Anwaltsakte: 2522

Automatisch aufblasbares, sm Körper zu tragendes Rettungsgerät, insbesondere Rettungsschwimmweste.

Die Erfindung betrifft ein autoaiatisch aufblasbares, am Körper zu tragendes Rettungsgerät, insbesondere eine Rettungs schwimmweste, mit eipem auf Wasser ansprechenden zweipoligen elektrischen Sensor, der bei Zutritt von Wasser seine Leitfähigkeit vergrößert und über eine Elektronikschaltung ein Signal erzeugt, mit dem das Rettungsgerät aktiviert wird, wenn sein träger ins Wasser fällt.

Rettungsschwimmwesten, die automatisch aktiviert werden, gehören heute prakt^ch zur persönlichen Ausrüstung eines Militärfliegers, doch benötigen auch Zivilflieger, Angehörige der Kriegs-und Handelsmarine, der Zollbehörden und des Lotsendienstes und andere Personen, die gefährliche Arbeit auf See auszuführen haben, ein am Körper tragbares Rettungsgerät, welches normalerweise so zusammengefaltet ist, daß es nur wenig Raum benötigt und nicht wie übliche Rettungsschwimmwesten den Träger an der Ausführung seiner Arbeit hindern, aber sich beim Pail ins Wasser entfalten und schnell für den erforderlichen Auftrieb sorgen. Mit

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KONTEN. DRESDNER IANK. KONTO-NB. H500 ■ IOSTSCHiCK HAMBURG 191523

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solchen Rettungsgeräten ist eine Rettung auob dann möglich, wenn der Träger, beispielsweise durch eine Verletzung, unfähig ist, sein Rettungsgerät selbst zu aktivieren. Voraussetzung für die Einführung eines solchen Rettungsgerätes auf den vorgenannten Gebieten ist, daß die Automatik unabhängig von sich ändernden äußeren Bedingungen fehlerfrei arbeitet.

Die bekannte Tatsache, daß See- und Meerwasser eine vergleichsweise gute elektrische Leitfähigkeit bat und für galvanische Elemente verwendbar 1st oder auch zwischen zwei mit Abstand angeordneten Polen einer elektrischen Schaltung eine vergrößerte Leitfähigkeit erzeugen kann, ist bereits verschiedentlich benutzt worden, um automatisch über einen Antrieb einen an das Rettungsgerät angeschlossenen Druckgasbehälter zu öffnen. Rettungssehwimmwesten mit solchen elektrischen Aktivierungsschaltungen sind aus der Patentliteratur bekannt. Bei dem auf Wasser reagierenden Sensor handelt es sich um zwei längliche, labyrinthartig auf einer flachen Isolieretoffscheibe mit Abstand angeordnete Leiter, die zusammen mit einem festen Widerstand und einer angeschlossenen Batterie das Potential an der Steuerelektrode eines Transistors festlegen. Wenn am Sensor kein Wasser vorhanden 1st, ist sein Transistor nicht-leitend; sobald aber Wasser in den Sensor eintritt,

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wird das Potential so geändert, daß der Transistor ein Signal erzeugt. Die Intensität dieses Signals» die mit dem Traneistorstrom ansteigt, beträgt ein Mehrfaches vom letzteren. Nach einer weiteren 7erStärkung in einem zweiten Transistor zündet das Signal eine kleine Sprengladung, die mit dem entstehenden Explosionsdruck in konventioneller Welse einen COg-Druckgasbehälter ansticht.

Der Grund dafür, daß solche RettungsSchwimmwesten nicht auf dem Markt anzutreffen sind, liegt offenbar darin, daß mit den bisher bekannten elektrischen Schaltungen la der Praxis keine genau abgeglichene Wasserempflndlichkeit zu erreichen 1st. Dinerseite darf die Empfindlichkeit nicht zu gering sein, damit das Aufblasen sicher erfolgt, sobald der Sensor so naß wird, daß seine zwei Pole durch von vorn auftreffendes Wasser miteinander verbunden werden, d.h. der kritische Leitfähigkeitswert der Steuerschaltung für die Auslösung muß sicher erreicht werden, bevor die Pole vollständig ins Wasser eingetaucht sind, selbst wenn es sich um Binnenseewasser mit geringerer Leitfähigkeit handelt. Andererseite darf die Waeserempfindlichkeit nicht so groß sein, daß ein Risiko einer unerwünschten Auslosung entsteht, wenn beispielsweise eine Leitfählgkeitsvergrößerung daraus resultiert, daß die Luft in der Umgebung der Schaltungs-

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teil.e mit Feuchtigkeit gesättigt ist, oder sun Beispiel im Regen oder dichten Hebelt oder wenn klimabedingt Feuchtigkeit als Kondensat auf die Pole fällt. Eine Aktivierung darf auch dann nicht erfolgen, wenn von außen Waseertropfen auf den Sensor auftreffen, wie es oft auf See der Pail ist, wenn Wellen übergehen und Salzwassersprltzer die Seeleute treffen, wobei wegen der relativ hohen Leitfähigkeit von Salzwasser ein sehr großes Risiko für eine Zustandsänderung der Steuerschaltung entsteht.

Die Empfindlichkeit der die Auslösung steuernden Scheitung muö daher sehr genau abgeglichen und eindeutig davon abhängig sein, ob der Sensor einer genau festgelegten Wassermenge ausgesetzt 1st. Dieses Diskriminatorproblem ist, wie die vorhergehenden Ausführungen zeigen, sehr schwer eu 18sen, denn physikalisch gesehen besteht keine sobarfe Grenze »wischen dem Zustand, bei dem die Auslösung erfolgen soll und anderen Veuohtigkeitesuetänden am Sensor, die stetig die Leitfähigkeit vergrößern. Eine Lösung dieses Problems let aber dringend erforderlich, da eine Irrtümliche Auslösung in gefährlichen Umgebungen, in denen man eine automatische Rettuagsscbwimaweste fordert, wie z.B. in einem Kampfflugzeug, eine große Gefahr in sich birgt, die nur dadurch beseitigt werden

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kann, daß der Träger den aufgeblasenen Schwimmkörper durchsticht oder in sonstiger Weise entleert, wodurch dann aber die Rettungsschwimmweste unbrauchbar wird*

Bei den bekannten Lebensrettungsgeräten ist das Abgleichproblem noch nicht befriedigend gelöst worden, weil nur an die Vergrößerung der Wasserempfindliohkeit, nicht aber an das Risiko bei der ungewollten Auslösung gedacht wurde· Bei bekannten Sensoren mit zwei auf einer gernein»amen Oberfläche angeordneten Leitern kann feuchtigkeit als Kondensat oder als Tropfen an der Oberfläche dee Sensor die zwei Leiter naß machen und die Stroapfade zwischen den zwei Leitern in unkontrollierter Weise verändern. Wenn dl· Tropfen so groß sind, daß sie abfließen» erzeugen sie und der zurückbleibend« WasBerfilm eine Benetzung, die sich besondere bei labyrinthartig ausgebildeten Leitern über einen großen Teil der Leiterlänge erstreckt» so daß dem Zustand sehr nahegekommen wird, bei dem die Leiter de« Steuerkreises in eine zusammenhängende Wassermaeee eingetaucht sind.

Ein besonderer Machte11 der bekannten Anordnung ist deren Tendenz au Kriechetrömen. Wenn das aufbläsbare Rettungsgerät nooh Inaktiviert 1st und der Sensor eine

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geringe Feuchtigkeit enthält, entstehen leicht Kriechströme, weil die beiden Leiter in einem gemeinsamen Bett angeordnet sind, an dem Feuchtigkeit und Wassertropfen leicht gebunden werden. Der bekannte Sensor verbraucht somit in feuchter Umgebung Strom, der während der ganzen Zeit fließt, in der die Feuchtigkeit an der Oberfläche vorhanden ist· Da der Träger des Rettungsgeräte« im allgemeinen keine Meßgeräte zur Hand hat, um den Ladezustand der Batterie zu Überprüfen, kann diese Beanspruchung Aw Batterie, wenn sie nicht häufig ausgewechselt wird, dazu fuhren, daß das Rettungsgerät ia tatsächlichen Gefabrenfall nicht arbeitsfähig 1st.

Die Batterieentladung und die unbefriedigende Erfaeeungsmöglichkeit des tatsächlichen Zuetandes basieren auch auf der gewählten Schaltung· So erzeugt der Transistor beispielsweise an seinem Ausgang ein im wesentlichen linear verstärktes Eingangssignal, d.h. der zur Zündkapsel fließende Strom steigt stets in gleichem Maße an wie die Leitfähigkeit des Sensorkreises bei größer werdender Feuchtigkeit und benäßter Länge der zwei Sensorleiter größer wird. Dieser Vorgangist bis zum Ausgangssignalwert, bei dem die Zündkapsel gezündet wira,uBkeio?bai?j,so daS ein ständiger Strom-

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verbrauch «uftrltt· Dieaer Stromverbrauch 1st auch nachteilig für dl· Zündkapsel, da die Stromwärme schädigend auf den Sprengstoff der Zündkapsel einwirkt, so daß deren Reaktivität vermindert sein kann. Auoh die elektrische Sttndkapael an eich und Ihr unvermeidlicher Kontaktwiöerstand gegenüber der Schaltung bergen einen gewissen Uneicherheitefaktor im Hinbliok auf die für die Auslösung erforderliche SignalgröBe· Diese Signalgrößa kann swleohen einem unteren Qrenswert, bei de» eine Auslösung möglich let, und einem oberen Grenewert, bei dem die Auslösung •leber erfolgt« schwanken. Die bekannten Schaltungen kennen wegen der stetigen Veretftrkereharakterietik alebt nur bei eine» errechneten Singangaelgnalpegel ansprechen, der einer bestirnten Befeuchtung der Leiter de· Seneore entspricht, sondern in unkontrollierter Wal·· ImI Bingangesignalpegeln, die gans wesentlich ton dem errechneten Pegel abweichen. Wenn man nun versucht, diesen relativ weiten Sapflndllohkelteberelob einauengen, entsteht entweder eine au große Empfindlichkeit, so daß eine ungewollte Auslösung durch Feuchtigkeit, sprühendes Salswaeeer usw. aöglich wird, oder eine su kleine Empfindlichkeit, so daß die Rettungseohwiamreete auch dann unaktiviert bleibt, wenn der Träger in Binnen-

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- 8 seewasser von geringer Leitfähigkeit fällt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eine· Rettungsgeräteβ der einleitend genannten Art mit einer verbesserten elektrischen Aktivierschaltung, die den Rettungevorgang sicherer und verläßlicher maoht. Insbesondere löst die Erfindung das vorerwähnte Problem eines verbesserten Abgleiohes zwischen den steuernden Schaltungsteilen und der die Auslösung bewirkenden Aktiviervorriohtung, so daß die Sensorsohaltung trots in entgegengesetzter Richtung einwirkender Mittel ausreichend wasserenpfindlich bleibt, um das Rettungsgerät mit einem Optimum an Sicherheit zu aktivieren und ein Aufblasen des Rettungsgerätes nicht eher su bewirkent als bis der Träger der Rettungesohwimwweste tatsächlich im Wasser liegt. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Aktiviervorriohtung weitmBgliohst seit·- und raumunabhängig zu machen, so dafl das Rettungsgerät intakt bleibt und lange ZsIt beim Träger verbleiben kann, ohne daß es einer Inspektion bedarf.

Zur Ltteung dar vorgenannten Aufgabe ist das erfindungsgemtß ausgebildet· Rettungsgerät dadurch gekennzeichnet* daß die SlektromHcsotialtung ein mit Lawineneffekt' arbeitendes Ventil, vorzugsweise einen Thyristor ent-

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hält, welches normalerweise sperrt und die Signalgäbe verhindert, aber beim Erreichen eines Anspreohwertes, der dem Vorhandensein von leitendem Wasser zwischen den Sensorpolen entspricht, öffnet und durch den Lawineneffekt ein steiles Aktivierungssignal erzeugt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Rettungsgeräteο in Form einer aufblasbaren Schwimmweste und den beigefügten Zeichnungen.

In den Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 eine Vorderansicht einer am Tröger befestigten Rettungsschwimmweste in Bereitschaftsstellung,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Aktiviervorricbtung der Rettungsschwimmweste,

#ig, 3 ein Schaltbild der Aktivierschaltung gemäß Fig.2,

Pig» 4 ein srläuterndes Magr-am® tasi

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Wie die Fig,1 zeigt* ist um den Hals des Trägers eine hufeisenförmige HUlIe 1 herumgelegt, deren zwei Vorderteile an der Brust mit einer Schnalle 2 und einem die Brust umgebenden Gurt 3 zusammengehalten werden. Sie Hülle besteht aus einer länglichen Stoffbahn, die so zusammengefaltet ist, daß deren zwei Längeränder Übereinander liegen und eine schlitzförmige öffnung bilden, die sich Über den gesamten Umfang der Hülle erstreckt· Die schlitzförmige öffnung kann alt einem Verschluß 4, vor* zugsweise mit einen Reißverschluß, verschlossen sein, der sich ohne personelle· Eingreifen öffnen läßt. Ia Inneren der Hülle 1 befindet slob der aufblasbare Auftriebskörper des Rettungsgeräte· in zusammengefaltetem Zustand. Der Auftriebskörper ist somit sehr kompakt, so daß er den Träger nicht bebindert· Außerdem ist der Auftriebskörper durch die Hülle gegen äußere Beschädigungen geschützt.

Das Aufblasen der Schwimmweste erfolgt mit Hilfe einer Aktiviervorrichtuag 5, die sich in einer Stofftasche befindet, -lie an äer Hulls 4 angebracht ist, behalten 'jlijä iils iaeea© 6 mit einsm Batid 7, äae an des? Saite d®v Hääah?, aßgebirasat Ist, äie eiern Srlgsr sufewandt ist* Di©

kmin auf sswei v©ra©bi®ä©ae Weises , entweder'manuell äureh Ziehen aa einem Hsmdgriff 8 oder dergl. oder automatisch, wenn die

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Aktiriervorricbtung dadurch naß wird» daß der Träger ina Wasser fällt. Das Rettungsgerät, auf das eich die Erfindung besieht, arbeitet ait einer automatischen- elektromechanischen Aktivierung« Sie entsprechenden Geräteteile eind ausführlicher in der Pig.2 dargestellt, bei der es sich um einen Schnitt parallel but Bildebene der Fig.1 in Richtung auf den Tracer geaeben bandelt·

Auf einem Gußteilrahmen 11 befindet sich ein Druckgasbehälter 12 mit beispielweise Kohlendioxyd und ein Nippel 13, der den Baum unter dem Druckgasbehälter über eine Leitung 14 dee Rahmens mit der aufblasbaren Schwimmweste Über einen nicht dargestellten Schlauch, der durch die Hülle hindurobführt» verbindet. Sin Kolben 15 mit scharfer Spitze iat in einer Bohrung mit Hilfe eines Hebels 16 verschiebbar, der in dem Rahmen 11 bei 17 schwenkbar gelagert ist·

Bas andere Ende des sweiarmig ausgebildeten Hebele 16 kann durch*einen Kolben 18 nach unten bewegt werden, welcher dichtend in einer Bohrung 19 des Rahmens 11 gelagert 1st· Dae obere Ende der Bohrung 19 ist als Lager für eine Zündpatrone 20 ausgebildet, die eine kleine Sprengstoffladung enthält, die mit einer elektrischen Schaltung zur Zündung gebracht werden kann, wenn durch die Schaltung ein Strom fließt. Durch den Explosionsdruck

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kann der Kolben 18 nach unten bewegt werden. Sie Abwärtsbewegung des Hebels 16 führt zu einer Aufwärtsbewegung des mit scharfer Spitze ausgebildeten Kolbens· Die gleiche Bewegung kann auch mit einem Handgriff 8 erreicht werden, der mit dem Kolben 18 über ein Seil verbunden ist. ITm die Verschiebung der vorgenannten Bauteile anzuzeigen, befindet sich auf einem Lagerbolzen 21 eine drehbare Scheibe 22, von der zwei aufeinanderfolgende Sektoren mit unterschiedlichen Farben, z.B. grün und rot, versehen sind. Durch die Einwirkung einer Feder, die solange blockiert ist, wie die Bauteile die Stellung der Fig.2 annehmen, aber freigegeben wird, wenn sich der Kolben nach oben bewegt, verdrehen sich die Sektoren der Scheibe gegenüber einem Fenster 23 oder einem Zeiger an der Schutzhaube 24 am unteren Teil des Gerätes. Nach einer solchen Bewegung verbleibt die Scheibe 22 in der neuen Stellung, so daß der Träger aufgrund der Farbangabe am Scheibenumfang erkennen kann, daß die Rettungeschwimmweste, die er anlegen will, noch nicht zuvor ausgelöst worden ist.

Eine Schutzhaube 25 in Gestalt einer Metallhülse ist am unteren Ende an den Rahmen 11 angeschraubt und berührt das Material der Sprengkapsel 20. Das Gehäuse 25 umgibt die elektrischen Bauteile des Gerätes, die so zusammengeschaltet sind, wie es die Flg.3 zeigt. Zur elektrischen Schaltung gehören eine Batterie 26, die im oberen Seil des

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Gehäuses 25 untergebracht 1st, ein auf Wasser ansprechender Sensor 27 und eine elektronische Vent11schaltung 28, die sich in der Nähe der Sprengkapsel befindet· Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Batterie aus einer Anzahl von übereinander gestapelten Zellen aus Hlokel-Cadmium oder dergl., welche eine große Lebensdauer haben· Hie positive Klemme (+) der Batterie ist mit der fest anliegenden Stirnwand 29 des Gehäuses 25 verbunden, während die andere Batterieklemme über eine Kontaktfeder 30 mit einer Sohraube 31 verbunden ist, die axial durch den Sensor 27 hindurchführt. Außerdem hat dieser negative Anschluß die Aufgäbe,zwei Isolierkörper 32 und 33 des Sensors zusammenzuhalten· Jeder dieser felle greift mit einem Außenteil In das Innere des hülsenartigen Gehäuses 25 ein. Von den Außenteilen aus laufen die Isolierkörper 32 und 33 konisch an einem engen Mittelteil 34 zusammen, wo sie mit der Sohraube 31 zusammengehalten werden·

Zwischen den Isolatorteilen und dem Netallgehäuse 25 befindet sich eine hülsenförmige Innenwand 35, deren Enden in axialer Richtung freiliegen, da die Wand 35 kürzer ist als der Axialabstand zwischen den Konusflächen der Teile 32 und 33· Die hülsenförmige Innenwand 35 hängt an einer Stütze 36, die den Zwischenraum 37 frei zugänglich macht. Die Stütze besteht vorzugsweise aus drei Stiften, die in den Raum 37 zwischen dem Mittelteil

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und der Innenseite der Innenwand 35 vorragen. Diese Stifte sind an Ihrem unteren Ende mit dem unteren Isolatorteil 33 verbunden· Sie oberen Enden der Stifte sind nach außen abgebogen und an der Innenseite der Innenwand 35 befestigt. Mindestens einer dieser Stifte besteht aus Metall und ist an der Innenwand 35 durch Verschweißung angeschlossen, um einen guten elektrischen Kontakt 38 mit der Elektroniksobaltung su ermöglichen, damit man die Innenwand 35 über einen Widerstand 39 «it der negativen Klemme der Batterie 26 verbinden kann.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal des Sensors befinden sich an dem Zwischenraum 37 svei mit konstantem Abstand angeordnete PoIflftchen. Diese Polfläohen sind einerseits die Wandung des Gehäuses 25 und andererseits die Innenwand 35· Der Raiat 37 enthält normalerweise Luft, sie mud aber mit einer erheblichen Wassermenge aufgefUllt werden, um ein Ansprechen des Gerätes hervorzurufen. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt zwischen den Polflächen der zylindrischen Wände eine hohlzylindrisobe Kammer. Torzugsweise sind die Polflächen mit Silber platiert, obwohl auch andere nicht-korrodierende Metalle verwendet werden können. Sie Polflächen haben einen solchen Abstand voneinander» daß ein Wassertropfen an der einen Oberfläche keinen Kontakt zur anderen Oberfläche hervorrufen kann. Aus diesem Grunde ist ein Mindestabstand

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▼on 5 aw awleohen den Oberflächen rat·««.

Dee durch den Stoff der Saeohe 6 eindringende Wasser kann in dta Rate 37 eindringen, da la des äußeren Gehäuse 25 Wandungeöffnungen vorgesehen sind, die eiota ▼oraugairelae oberbalb und unterbalb dea Xawsss 37 be* finden» ao dafi der mittlere Wandteil.der Wand 25 geaohtttet bleibt· Sie Belohnung stift awei Reiben τοη Öffnungen 4o, die aieb Über den umfang dea Gehäuses 25 verteilen und die Möglichkeit geben, de» ta* 37 alt auareiobenden Waaeersettgen au veraorgea· Sie Anordnung der öffnungen 40 oberbalb und unterbalb dee Mittelteile· in der HÄhe der Konuaflttoben der laolatortelle 32 und 33 führen su einer Belüftung dea Seneorhohlrauaee, ao dafi dieaer weitMögliohet frei von feuobtlgkelt gehalten wird. Sie Offnungen 40 dürfe* aber nicht ao groB baMaaea werden, daJ der Stoff der faeche 6 nlobt »ehr in der £age ist, Regen und Sprltawaaaer abtubalten« die In Richtung auf den Senaor auftreffea. Aadereraeita «üeeen die Öffnungen aber so grofl aeln« dafi die OberflXobenapaanung des Waaaera» Waaaertropfen, die in dea Senaor eingedrungen aind oder sieh darin durch Kondensation gebildet haben, niobt ■ehr durob die öffnung (oder öffnungen) 40 abtropfen können. Je nach der frageweise «erden die Regentropfen an den oberen oder den unteren öffnungen 40 austreten können. Uis den Hohlraum trocken au halten und die bestmögliche

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Ieolation der Anschlußklemmen des Sensors zu erhalten, bis dae Wasser den Saum 37 auffüllt, sollten die Isolatorteile 32, 53 und auch die Tragetifte 36 wasserabstoßend und nicht*hygroskopisch sein, so daß Wassevtropfen und feuchtigkeit nicht an den Oberflächen hängenbleiben. Aus diesem Grunde kann es zweckmäßig -sein, die fragstIfte mit einem Isolierstoff, beispielsweise einem Kunststoff-. Isolierstoff zu überziehen.

Die elektronische Vent 11 schaltung 28 befindet sich in einer nach unten offenen Ausnehmung des unteren Isolatortells 33. Pie genannte Öffnung ist τοη unten mit einem Deckel 41 rerschlossen, welcher ein hohles mittleres Kontaktelement enthält· Durch dieses hohle Eontaktelement ragt ein Kontaktstift des SÜndkrelae* der Sprengkapsel 20, nenn dae Gehäuse 25 und die Bauelemente 26 und 28 am lahmen 11 angeschraubt werden. Tor dem Aufsetzen des w . Deckels sollte der zu Tersohließende Bohlraum In bekannter Weise mit einem schmelzbaren thermoplastischen Harz ausgefüllt werden, um die einzuschließenden Anschlüsse gut gegen feuchtigkeit und Stoß zu schützen.

Das mittlre Bauelement der Tentllsohaltunf 28 lit ein thyristor 42, der mit den zuror erwähnte» elektrischen Bauteilen so verbunden 1st, wie es die flg.3 zeigt. Die äußere Steuerelektrode 45 des Thyristors 42 1st mit der

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inneren zylindrischen Wand 35 verbunden und normalerweise von der zylindrischen Außenwand 25getrennt, aufgrund der normalerweise sehr geringen oder völlig fehlenden Leitfähigkeit des Sensors 27· Aufgrund der anliegenden Batteriespannung, die in der Praxis beispielsweise 5,5 bis 7,5 V beiragen kann, ist der Isolierwiderstand zwischen den zylindrischen Wandungstellen 25 und 35 als unendlich groß anzusehen· Hieraus folgt, daß der Thyristor normalerweise vollständig blockiert ist« Somit 1st die Sprengkapsel 20, die in dem Abzweig 44 liegt, normalerweise ebenfalls abgetrennt, so daß kein Strom aus der Batterie entnommen wird. Sobald die Leitfähigkeit der Steuerschaltung von Hull abweicht, d.h. wenn sich das Potential an der Elektrode 43 in positiver Richtung verschiebt, fließt ein schwacher Strom I zum Thyristor 42. Bas erwähnte Potential und der erwähnte Strom hängen bei der dargestellten Ausführungsform jeweils von der Leitfähigkeit des Sensors 27 und dem festen Widerstand 39 ab. Je höher die Leitfähigkeit des Sensors wirdiSesto größer wird auch der Strom I . Der Thyristor ist so ausgelegt, daß er bei einer bestimmten Größe von I_ auslöst. Unter dem Einfluß der Steuerelektrode 43 ergibt sich auch eine leitende Verbindung zwischen den beiden anderen Elektroden des Thyristors, so daß auch ein Stromfluß in der Zweigleitung 44 einsetzt. Durch Verwendung geeigneter Bauelemente kann der Ansprechwert, der durch den Thyristor selbst festgelegt ist, so klein gemacht

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werden, daß er nur einer unbedeutenden Stromentnahme aus der Batterie 26 entspricht. Hit der vorerwähnten Batteriespannung und Widerstandswerten von 1 Kiloohm bzw. 4 Kiloohm des Widerstandes 39 und des Sensors 27 · fließt durch diese Widerstände ein Strom von 1 mA, und es ergibt sich eine Auslösung bei einem Strom I_ von 0,25 mA· Durch diese Bemessung bleibt die Stromversorgung . des Rettungegerätes für eine erhebliche Zelt sichergestellt, selbst wenn die Leitfähigkeit Im Steuerkreis sich in der ffähe des kritischen Wertes befindet, wenn im Sensor eine gewisse feuchtigkeit vorhanden lsi;·

Ein besondere wichtiges Xerkmal der Elektronik-BOhaltung liegt in dem Lawineneffekt, der sich bei der Auslösung des Thyristors ergibt. Diesen Lawineneffekt erläutert die Iig.4, die das Auslösesignal I_&, d.h. den Stromfluß in der Leitung 44, als Punktion der Leitfäblg-) keit Q des Sensorkreises zeigt. Das Diagramm zeigt in ! einer ausgezogenen Linie den Thyristorstrom. Ee 1st erkennbar, daß ein sehr scharf ausgeprägter Auslösepunkt vorhanden ist, an dem der Strom I nur 1/1OOO oder weniger des Höchstwertes beträgt, den das Signal in der betrachteten Schaltung erreichen kann. Hinter dem Auslösepunkt verläuft die Stromkurve I₀ stall nach oben, d.h. die Signalgröße wächst momentan im Auslösepunkt, d.h. bei dem Auslöse* Le it fähigkeitswert CL. ,auf den Maximalwert an. Der

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Es wird jetzt angenommen, daß In den Sensor Feuchtigkeit eindringt und daß sich zwischen den zylindrischen Wänden 25 * 35 in deft Baum 37 eine vergrößerte Waseerkonzentra~ tion befindet. Zu Beginn liegt diese Wasserkonzentration in gasförmigem Zustand und später in Form von ständig größer werdenden, nicht zusammenhängenden Tropfen vor. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich der elektrische Zustand der Schaltung noch nicht. Selbst wenn an den Isolator-

" körpern 32 und 33 kleine Kriechströme einsetzen, bleiben noch der Leitfähigkeitewert Q und damit der Strom I auf einem sicheren geringen Wert bezogen auf die Werte, bei dem das elektronische Ventil schaltet· Die Satsache, daß die Auslösung noch nicht bei solchen Feuchtigkeitezüständen auftritt, hängt auch von der Ausbildung des Sensors ab, welcher verhindert, daß zwischen den Sensorwänden Tropfen hängenbleiben und daß im unteren Seil der Sensorkanmer 37 eine Feuchtigkeitsansammlung in größerem Maße

erfolgt. Das Wasser kann ständig frei ttber die öffnungen 40 abfließen.

Erst wenn eine größere Wassermenge In den Sensor eingetreten ist, so daß sich Aw Bat» 37 anfüllt und .

durch eine zusammenhängende Flüssig-

keltsaenge zwischen einer kleinen Oberfläche der inneren Zylinderwand 35 zur Innenseite der äußeren Zylinderwand

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eine elektrisch leitende Verbindung entsteht, wird die Leitfähigkeit G so groß, daß die elektronische Ventilschaltung ihren Zustand ändern kann. Ba das erfindungsgemäße Rettungsgerät in den verschiedensten Umgebungen ▼erwendet werden soll, in denen sich Feuchtigkeit und Wetter ändern, wie es insbesondere auf See der Pail 1st, und da die erwähnten sich ändernden Umgebungsbedingungen die Anapreoherapfindlichkeit des Rettungsgeräte8 beeinträchtigen, wurde dem Auslösewert G^_r eine besondere Aufmerksamkeit geschenkt· Der Vert G^₃, ist so gewählt, daß er auoh dann noch nicht erreicht wird, wenn die erste leitende Verbindung zwischen den Seneorpolen hergestellt wird. Der Wert G^₃. wird erst dann erreicht, wenn das Wasser in dem Sensor ein höheres Niveau erreicht und ein größerer Teil der sich gegenüberliegenden Sensorpolflächen mit Wasser überbrückt werden. Auf diese Weise entsteht eine größere Sicherheit gegen eine irrtümliche Auslösung, wenn beispielsweise Salzwasser mit einer vergleichsweise hohen Leitfähigkeit Tropfen für Tropfen durch die perforierten Wände der Bauteile 6 und 25 eindringt oder wenn ein Sensor, der zuvor auf See verwendet wurde und an seinen Isolatorteilen Salzablagerungen enthält, anschließend bei stürmischem Regen mit Regenwasser besprüht wird, weil sich auch im letztgenannten Falle eine erhebliche Vergrößerung der Leitfähigkeit ergeben kann. Andererseits ist die Schal* tung so zu dimensionieren, daß der Auslösewert G^₂, mit

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großer Sicherheit erreicht wird, wenn eine solche Wassermenge in den Sensor gelangt, daß die gesamten zylindrischen Seneoroberfläohen naB werden, wie es der Pail ist, wenn der Trager des Rettungsgerätes ins Wasser fällt. Beachte» mu£ .Mn vor allem den Hinimal-Leitfähigkeitswert, der für den Rettungsfall in Binnenseewasser vorhanden sein kann.

Durch den Lawineneffekt, der für das elektronische Ventil typisch ist, durchläuft das Signal I_ft augenblicklich den Anspreohbereioh I^ bis I» der Sprengkapsel 20, wenn die Leitfähigkeit den vorerwähnten Ansltfsewert erreicht. So ergibt sich ein schneller Temperaturanstieg in der Ladung der Sprengkapsel 20, selbst wenn die Schaltung noch Kontaktwiderstinde enthält. Verglichen «it konventionellen elektronischen Terstärkerschaltungen, die ohne diesen Lawineneffekt arbeiten und eine nahesu linlare Kennlinie haben, wie sie 71g·4 in gestrichelten Linien zeigt, ergibt sich der wesentliche Unterschied, daS die beiden Grenzwerte für die Zündung I₁ und I₂ svei getrennten Leitfähigkeit«werten entsprechen, während bei der erflndungegemäflen Schaltung die Zündung an eines genau suvor festgelegten Leitfähigkeitswert erfolgt.

Ohne den Bahaen den Erfindung su verlassen, lält sieh

die Thyristorschaltung auch durch swel Transistoren unter-

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•obleAlieber Leitfähigkeit alt einer positiven Bttokkopplung er«et«en. Die beiden !transistoren werden In sogenannter Hook-Schaltung rerlnmden und »wischen 8teuerkrela und elektrisch auslSsbarer Sprengkapsel eingefügt· line solobe Schaltung führt genau wie euror' erst dann su einem AnsgangMignal, wenn das Sensorsignal einen muror festgelegten Wert erreicht, der die Sohaltung auslest. Duroh die Rückkopplung wachet das Attsgangsslgnal für die Sprengkapsel lawinenartig an_t bis ein MaTi-Twert erreicht wird» der sieb aus den Dufteren Widerstanden bestiaat·

Wenn die Sprengs 10 detoniert, ergibt slob ein •astrwok «bar «as Kolbe« 18 (Fig. 2), so daB der Kolben 18 «leb nach uaten eweg« fur gleioben lelt drückt der Hebel 16 dem Kolben 15 nach oben gegen eine Msabran», die nozsjalerwelee den Sfcuokgasbehttlter 12 verschließt. Sobald Ale Meabram durebstooben ist, gelangt Aas Xdntokgas aus der ftPntflMiiff^tasftbe In Ale aufblasbaren falle 47 der lettungesobwiisweete. Dealt Al· aafblaebarem teile 47 bei der Aktivierung gesAi fig. 5 obne ■«•«•lies llagnif·« aus der 8UIe 1 beraustreten können, eoUt· Ale letstere so ausgebildet Min, Aai aie sieb •utoaatlsoh bei AktiTieruag de· Rettgete* Öffnet. 1st eine solehe AuslOsuag su eraOgllobeu, kaaa der TersoaluB« wie Iig.5 selgt, alt Wandeleaenten 48 Tereenen Min, Al·

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den Inneren Überdruck In der Rettungseobwlnaweste bei deren Aktivierung ausgesetzt sind und den Druck In Querkräfte umwandeln* die mindestens an einen Punkt des Verschlusses angreifen, an dem dieser schwächer ausgebildet 1st. Auf diese Welse läßt sioh der Verschluß leichter von innen öffnen.

Sie vorstehend beschriebene Erfindung let nicht auf die erläuterten Beispiele beschränkt und läßt sich im Rahmen des nachfolgenden Anspruches in verschiedenster Welse abwandeln.

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ORIGINAL

Claims

Patentanspruch

Automatisch aufblasbares, am Körper zu tragendes Rettungsgerät, insbesondere Rettungsschwimmweste, mit einem auf Wasser ansprechenden zweipoligen elektrischen Sensor, der bei Zutritt von Wasser seine Leitfähigkeit vergrößert und über eine Elektronikschaltung ein Signal erzeugt, mit dem das Rettungsgerät aktiviert wird, wenn sein Träger ins Wasser fällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikschaltung (28) ein mit Lawineneffekt arbeitendes Ventil, vorzugsweise einen Thyristor (42) enthält, welches normalerweise sperrt und die Signalgabe verhindert, aber beim Erreichen eines Ansprechwertes, der dem Vorhandensein von leitendem Wasser zwischen den Sensorpolen (25, 35) entspricht, öffnet und durch den Lawineneffekt ein steiles Aktivierungssignal erzeugt.

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