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Querverweis auf betroffene Anmeldung
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Diese Anmeldung basiert auf der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 61/382,732, welche am 14. September 2010 angemeldet wurde, deren Offenbarung hier durch eine Bezugnahme auf ihre Gesamtheit hin mit einbezogen wird und deren Priorität gemäß der Vorschrift 35 U.S.C. § 119(e) beansprucht wird.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Airbag-System, und noch genauer auf ein Lawinenairbag-Rettungs- oder Lawinenairbag-Sicherheitssystem, und noch genauer auf ein Airbag-System, welches als ein Lebensrettungssystem eingesetzt wird, um es einer Person, welche solch ein System verwendet, zu ermöglichen, eine Lawine oder eine entsprechende Situation, wie zum Beispiel eine Wasserrettung, zum Beispiel zu überleben, sowie auf ein Airbag-System für eine Anbringung an und für eine Bergung von einer Ausrüstung der Person, wie zum Beispiel einem Schneemobil.
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Noch genauer kann solch ein System, wenn es aktiviert ist (entweder von der Ferne her oder manuell durch den Nutzer), verwendet werden, um den Nutzer oder die Ausrüstung des Nutzers während einer Lawine oder einer entsprechenden Situation schwimmend aufrechtzuerhalten und um den Nutzer oder eine Ausrüstung an der Oberfläche von der Lawine oder so nahe zu der Oberfläche wie möglich zu halten, um es dadurch dem Nutzer zu ermöglichen, die Lawine zu überleben oder um eine Bergung der Ausrüstung des Nutzers zu erleichtern.
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Bei einer weiterhin besonderen Umsetzung bezieht sich das Gebiet der Erfindung auf ein Airbag-System, welches mit einem Tragegurt oder einem Rucksack verwendet wird, welcher von einem Skifahrer, einem Snowboarder, einem Schneemobilfahrer, einem Wanderer oder einer Person, welche sich mit einer anderen Aktivität befasst, welche ein Risiko eingeht, einer Lawine oder einer entsprechenden Situation ausgesetzt zu sein, zu tragen ist. In diesem Hinblick bezieht sich die Erfindung ebenso auf ein System, welches an einem Gegenstand eines Antriebs befestigbar ist, wie zum Beispiel einem Schneemobil oder einem anderen sportlichen Antrieb, welches System von der Ferne her aktiviert werden kann.
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2. Hintergrundinformationen
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Momentan umfassen sogenannte Lawinenairbags, welche als Rucksacksysteme ausgebildet sind, um von einem Skifahrer getragen zu werden, diejenigen, welche durch die Firma ABS Peter Aschauer GmbH, Snowpulse S. A. und Backcountry Access, Inc. vermarktet werden. Solche Systeme sind in den nachfolgenden Dokumenten offenbart:
US-Patent Nr. 4,635,754 ;
US-Patent Nr. 6,158,380 ;
US-Patent Nr. 6,220,909 ; US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009/0239428; US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010/0112880; und US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010/0184343.
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Diese Systeme sind konstruiert, um eine Eingrabung in einer Lawine zu vermeiden und um es dem Opfer zu ermöglichen, eine Lawine mit so geringen wie möglichen Verletzungen zu überleben, wenn es einen Rucksack trägt, welcher solch ein System enthält. Diese Systeme sind dazu gedacht, den Träger auf der Oberfläche von der Lawine oder so nah wie möglich zu der Oberfläche der Lawine hin zu halten.
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In dieser Hinsicht erhöht nach einer Aktivierung und einem Aufblasen der aufgeblasene Airbag, welcher an dem Opfer festgemacht ist, das kombinierte Volumen im Vergleich zu dem Volumen von dem Opfer ohne solch ein System, wobei man dadurch die Wirkung eines Haltens des Opfers an oder nahe zu der Oberfläche von dem Strom des Schnees während einer Lawine hat. Des Weiteren hält ein ausreichendes Reduzieren des kombinierten Verhältnisses von Gewicht/Volumen von dem Opfer, welches einen aufgeblasenen Airbag trägt, d. h. auf weniger als dasjenige von dem Schnee, das Opfer relativ schwimmend und an der Oberfläche von dem Schnee.
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Wenn er aktiviert ist, entfaltet der ABS-Lawinenairbag ein Paar von vertikal länglichen Airbags an den Seiten von dem Rücken des Trägers, wohingegen das Snowpulse-System einen Airbag entfaltet, welcher den Kopf eines Trägers umgibt. Die Firma ABS beansprucht, dass die unverstellte Sicht und Bewegungsfreiheit selbst mit den aufgeblasenen Airbags es dem Träger ermöglicht, einer Lawine zu entfliehen, und es möglich macht, zu reagieren, wenn man in einer Lawine gefangen wird, und eine schützende Position einzunehmen. Das System eines einzigen Airbags von der Firma Snowpulse ist konstruiert, um einen Schutz an dem Kopf und an dem Brustkorb des Trägers bereitzustellen, was zusätzlich zu einem Bereitstellen eines Schutzes gegenüber einem Eingraben auch gegen Traumata schützt. In beiden Fällen ist das System dazu beabsichtigt, den Träger an oder nahe zu der Oberfläche von der Lawine zu halten, und ist nicht lediglich abhängig von einem Rettungsleuchtsignal oder einem Lawinenleuchtsignal. Die Firma ABS beansprucht, dass 98% von sämtlichen Lawinenopfern, welche ihren ABS-Lawinenairbag aktiviert hatten, überlebt haben, während 90% von dieser Gruppe vollständig unverletzt waren.
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Die zuvor erwähnte US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer US 2010/0184343 von Backcountry Access, Inc. beschreibt im Detail den momentanen betroffenen Stand der Technik von Lawinenairbag-Rucksäcken und bietet eine Historie und eine allgemeine Beschreibung der Konstruktion, einer Verwendung und einem Ziel von dieser Kategorie von einer Ausrüstung.
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Jedes der Systeme, welche in diesem Technologiegebiet bekannt sind, einschließlich der zuvor erwähnten Systeme der Firmen ABS, Snowpulse und Backcountry Access, Inc., beruht auf einem Behälter von komprimiertem Gas (wie zum Beispiel Luft oder Stickstoff) zur einmaligen Verwendung, um den/die Airbag(s) aufzublasen. Einige von diesen Systemen zur einmaligen Verwendung enthalten ebenso Mittel zum Einsaugen von Umgebungsluft, um das gesamte Volumen an Gas zu erhöhen, mittels einer Venturidüse oder eines Ejektors, jedoch erfordern derartige Mittel nichtsdestotrotz das komprimierte Gas für ein Einsaugen der Umgebungsluft.
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Trotz des Erfolgs und der Vorteile, welche durch Lawinenairbags geboten werden, die im Stand der Technik bekannt sind, sind viele Probleme mit der Verwendung von Behältern mit komprimiertem Gas, d. h. von Zylindern und Kartuschen, inhärent. Zum Beispiel sind Systeme mit komprimiertem Gas auf ihre einmalige Verwendung hin beschränkt. Wenn einmal komprimiertes Gas ausgestoßen worden ist, muss ein neuer Zylinder oder eine neue Kartusche installiert werden oder die leere muss vor einem Wiederverwenden aufgefüllt werden.
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Außerdem ist aufgrund von Einschränkungen hinsichtlich der Größe und eines Gewichts von Zylindern/Kartuschen mit komprimiertem Gas das verfügbare Volumen, auf welches der Airbag aufgeblasen wird, während einer Freigabe des komprimierten Gases beschränkt.
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Des Weiteren sind Systeme, welche Zylinder/Kartuschen mit komprimiertem Gas einsetzen, zusätzlich negativ durch das Gewicht von derartigen Systemen beeinträchtigt. Dieses Problem wird in jedem der zuvor genannten US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010/0184343 und dem
US-Patent Nr. 6,220,909 bestätigt. Die Lösung, welche für diese Systeme jedoch geboten wird, ist eine Reduzierung der Menge von unter Druck gesetztem Gas, welche für ein Aufblasen des/der Airbag(s) erforderlich ist, wobei dadurch die Verwendung von einem kleineren Zylinder mit komprimiertem Gas ermöglicht wird. Der kleinere Zylinder resultiert sodann in einer Reduzierung des Gewichts von dem System.
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Des Weiteren wird die Verwendung von Zylindern/Kartuschen mit komprimiertem Gas negativ durch rechtliche Punkte und Sicherheitspunkte beeinträchtigt, welche sich auf den Transport von ihnen über ein Flugzeug und andere kommerzielle Fahrzeuge beziehen. Tatsächliche warnen Hersteller von Lawinensystemen, dass ein unbefugtes Herumhantieren mit solchen Zylindern/Kartuschen lebensgefährlich sein kann.
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Des Weiteren noch weisen logistische Verzögerungen, welche mit einem Wiederbefüllen der Zylinder/Kartuschen mit komprimiertem Gas einhergehen, einen zusätzlichen Nachteil oder eine Einschränkung hinsichtlich deren Verwendung auf.
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Auf ähnliche Weise führen Einschränkungen hinsichtlich eines Verschiffens, eines Verschickens, eines Transportierens, eines Importierens und eines Exportierens sowie eines Zertifizierens von Zylindern/Kartuschen mit komprimiertem Gas zu zusätzlichen Einschränkungen und Nachteilen.
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Insbesondere ist im Hinblick auf die einmalige Verwendung von Zylindern/Kartuschen mit komprimiertem Gas ihr Verwenden im Training und zu Zwecken einer Demonstration besonders eingeschränkt, insofern für jedes Entfalten ein neuer oder wiederaufgefüllter Zylinder oder Kartusche erforderlich ist.
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Außerdem führen Behälter mit komprimiertem Gas inhärent zu potentiellen Problemen hinsichtlich einer Sicherheit für die bekannten Systeme. Zum Beispiel kann eine Manipulation an dem Verschluss oder an dem Behälter eine Explosion auslösen, wobei dies ein Risiko einer Verletzung und eines Todes selbst für Zuschauer verursacht. Des Weiteren erläutern die Firmen ABS und Snowpulse für ihre Systeme, dass lediglich originale Behälter, welche durch sie bereitgestellt werden, zu verwenden sind und dass leere Behälter in ihren Läden wieder zu befüllen sind. Ein Ratgeber für eine Verwendung von solchen Behältern erläutert, dass jeder gelieferte Behälter ein Etikett aufweist, welches sein Gesamtgewicht und das Datum einer Befüllung angibt, und dass eine Betriebsbereitschaft für eine Verwendung lediglich durch ein wiederum Wiegen des Behälters und ein Vergleichen von ihm mit dem Gewicht, welches auf das Etikett geschrieben ist, sichergestellt werden kann.
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Das zuvor erwähnte
US-Patent Nr. 6,220,909 offenbart ein System mit komprimiertem Gas, wobei der Greifmechanismus zur Gasfreigabe ablösbar zu der Einheit mit komprimiertem Gas ist, um ein unbeabsichtigtes oder fehlerhaftes Auslösen zu vermeiden, was ein Aufblasen des Airbags verursacht. Auf diese Weise ist der Freigabegriff nicht an der Einheit mit komprimiertem Gas eingehakt – was sodann vor einer Verwendung bewerkstelligt werden muss, wie zum Beispiel während eines Skifahrens oder eines Wanderns –, während der Nutzer sich in einer Bergseilbahn, in einem Zug, in einem Restaurant, in einem Bus oder auf einem Weg befindet, z. B. vor der beabsichtigten Verwendung. Selbstverständlich muss dann der Nutzer daran denken, das System vor einem Beginn eines Skifahrens, eines Snowboardens oder eines Wanderns zum Beispiel wieder zu verbinden, d. h. dort, wo ein Zustand einer Lawine eine Möglichkeit ist.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lawinenairbag-Rettungssystem, welches sämtliche der zuvor genannten negativen Aspekte von Systemen mit komprimiertem Gas überwindet.
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Noch genauer richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Lawinenairbag-Rettungssystem, welches eine Aufblaseinrichtung umfasst, welche 100% Umgebungsluft verwendet, um den/die Airbag(s) aufzublasen. Daher verwendet die Erfindung nicht nur weniger komprimiertes Gas als bekannte Rettungssysteme, sondern es wird kein komprimiertes Gas verwendet. Das heißt, das System gemäß der Erfindung verwendet keinen Zylinder oder keine Kartusche mit komprimiertem Gas, d. h. keinen Behälter mit komprimiertem Gas. Stattdessen wird das Aufblasen des/der Airbag(s) mit einer elektrisch angetriebenen Einrichtung erreicht.
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Nichtsdestotrotz kann ein System gemäß der Erfindung Zeiten einer Airbag-Aufblasung von unter 5 Sekunden bei –20°C erreichen, und noch genauer kann ein Aufblasen in so wenig wie 2,5 Sekunden bei –20°C erreicht werden.
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Anstatt dass ein Aufblasen durch die Freigabe von Gas von einer Kartusche oder einem Zylinder mit komprimierter Luft bereitgestellt wird, verwendet die Erfindung ein Aufblasen, welches durch eine elektrische Stromquelle bzw. Leistungsquelle, wie zum Beispiel einen Elektromotor, bereitgestellt wird. Der Elektromotor kann entweder ein mit Bürsten versehener oder ein bürstenloser Elektromotor mit Gleichstrom sein, wobei letzterer entweder eine Konfiguration eines Innenläufers oder eines Außenläufers aufweist, mit einer digitalen Steuerung.
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Für diese und andere Zwecke stellt die Erfindung ein Lawinenairbag-Rettungssystem bereit, welches aufweist:
mindestens einen aufblasbaren Airbag;
ein Mittel zum Aufblasen des/der Airbag(s), wobei das Airbag-System einen Behälter mit komprimiertem Gas nicht umfasst;
eine Tragvorrichtung zum Tragen des/der aufblasbaren Airbag(s) und der Aufblasmittel an einer Person oder an einer Ausrüstung, welche von der Person verwendet wird.
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Des Weiteren stellt die Erfindung ein Airbag-System bereit, welches aufweist:
mindestens einen aufblasbaren Airbag;
ein Mittel zum Aufblasen des/der Airbag(s) mit 100% Umgebungsluft auf ein Volumen von mindestens 100 Litern in nicht mehr als 5 Sekunden, wie zum Beispiel innerhalb von 2,5 Sekunden;
eine Tragvorrichtung zum Tragen des/der aufblasbaren Airbag(s) und der Aufblasmittel an einer Person oder an einer Ausrüstung, welche von der Person verwendet wird.
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Noch weiterhin stellt die Erfindung gemäß einer besonderen Ausführungsform ein Lawinenairbag-Rettungssystem bereit, welches aufweist:
mindestens einen aufblasbaren Airbag;
eine Luftantriebseinrichtung;
eine elektrische Stromquelle zum Bewegen eines Abschnitts von der Luftantriebseinrichtung, wie zum Beispiel ein Lüfterblatt oder mehrere Lüfterblätter, um Luft zum Aufblasen des/der Airbag(s) zu bewegen;
eine Tragvorrichtung zum Tragen des/der aufblasbaren Airbag(s) und der elektrischen Stromquelle an einer Person oder an einer Ausrüstung, welche von der Person verwendet wird.
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Des Weiteren weist die Stromquelle gemäß einer besonderen Ausführungsform einen Elektromotor und eine Stromversorgung auf, wobei das System des Weiteren eine Steuereinheit zum Steuern des Elektromotors und der Stromversorgung umfasst.
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Des Weiteren umfasst in dieser Hinsicht die Steuereinheit einen elektronischen Schalter zum Betätigen der Stromversorgung für ein Aufblasen des/der Airbag(s) mittels der Luftantriebseinrichtung.
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Noch weiterhin umfasst die Steuereinheit einen Auslöser, welcher während einer Verwendung für eine manuelle Aktivierung durch die Person zum manuellen Auslösen des Schalters oder durch eine kabellose Fernaktivierung durch die Person, wie zum Beispiel eine zum Aktivieren eines Systems, welches zu der Ausrüstung, wie zum Beispiel einem Schneemobil, gehört, getragen wird.
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Die Tragvorrichtung des Systems umfasst eine Struktur zum Tragen des/der Airbag(s) in einer nicht aufgeblasenen Vorentfaltungsposition und in einer aufgeblasenen Entfaltungsposition. In der aufgeblasenen Entfaltungsposition umfasst/umfassen der/die Airbag(s), wenn das System von der Person getragen wird, bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung mindestens einen Abschnitt, welcher in der Nähe von dem Kopf der Person positioniert ist. Bei dieser oder bei einer anderen besonderen Ausführungsform erstreckt/erstrecken sich in der aufgeblasenen Entfaltungsposition der/die Airbag(s) mindestens von hinten und zu beiden Seiten hin von dem Kopf der Person.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die Tragvorrichtung zum Tragen des/der Airbag(s) und der elektrischen Stromquelle einen Tragegurt aufweisen, welcher aufgebaut und angeordnet ist, um den/die aufblasbaren Airbag(s) an dem Rücken der Person zu tragen. In dieser Hinsicht kann der Tragegurt die Form von Schultergurten und einem Taillengürtel einnehmen.
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Noch genauer kann die Tragvorrichtung einen Rucksack aufweisen, welcher aufgebaut und angeordnet ist, um den/die Airbag(s) an dem Rücken der Person zu tragen, wobei der Rucksack zum Beispiel Schultergurte und einen Taillengürtel umfasst.
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Noch weiterhin weist bei einer besonderen Ausführungsform die Luftantriebseinrichtung mindestens einen Umgebungslufteinlass sowie einen Umgebungsluftauslass auf, welcher zu dem mindestens einen aufblasbaren Airbag hin fuhrt, mit einem Durchlass stromabwärts von dem/den Umgebungslufteinlass (Umgebungslufteinlässen) und stromaufwärts von dem Umgebungsluftauslass. Die bewegbare Oberfläche, wie zum Beispiel eines oder mehrere Lüfterblätter, ist in dem Durchlass zum Einsaugen von Umgebungsluft von dem/den Umgebungslufteinlass (Umgebungslufteinlässen) und zum Ausstoßen der Umgebungsluft durch den Umgebungsluftauslass zu dem/den Airbag(s) zum Aufblasen desselbigen montiert.
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Die elektrische Stromquelle umfasst des Weiteren eine Stromversorgung, wobei ein Strom an den Motor durch irgendeine von einer Anzahl von Optionen geliefert wird, welche aufladbare Batterien, Einwegbatterien, Brennstoffzellen oder eine Solarenergie umfassen. Zum Beispiel sind Lithium-Polymer-(LiPo-)Batterien geeignet. Bei einer besonderen Ausführungsform kann bei der Erfindung eine aufgeheizte Batterie oder eine selbstaufheizende Batterie eingesetzt werden. In dieser Hinsicht kann die Batterie, welche für eine Verwendung ausgewählt ist, lediglich für die Bedingungen/Temperaturen einer Verwendung isoliert sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein selbstaufheizendes Batteriepack eingesetzt werden. In dieser Hinsicht kann als eine beispielhafte Ausführungsform eine selbstaufheizende Batterie die Form von (1) der Batterie, welche einen kleinen sekundären Widerstandsheizer laufen lässt, der über ein Thermostat gesteuert wird, oder (2) einer Batterie einnehmen, welche einen Kondensator oder eine ähnliche Komponente lädt und entlädt und eine Wärme durch den inneren Widerstand und eine endotherme Eigenschaft der Batterie erzeugt. Die Steuerung kann in einem Bereich liegen von einem Thermostat bis hin zu einem Schaltkreis mit Festkörper mit einem Thermoelement oder selbst einem Überwachen des aktuellen Ausgangspotentials der Batterie und/oder des inneren Widerstands der Batterie.
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Des Weiteren kann eine Steuerung des Motors und der elektrischen Stromversorgung durch digitale Steuereinheiten von verschiedenartigen Typen (Spannung, Wärme, Druck, Zeit, Strom, Zyklen, RPM (dt.: U/min), Fernauslösung über Funk usw., welche alle elektronisch gesteuert werden können) erreicht werden. Auf optionale Art und Weise kann ein gyroskopischer Schalter oder ein anderer stellungserfassender Schalter eingesetzt werden, um eine Not-/Automatikaktivierung des Motors (und ein Aufblasen des/der Airbag(s)) beim Erfassen einer extremen Kopfübersituation des Trägers oder eines Teils der Ausrüstung, welche das System gemäß der Erfindung trägt, wie zum Beispiel einem Taumeln „Kopf über Fersen”, zu ermöglichen, welcher auf optionale Weise mit einem Verzögerungselement einer Zeitdauer gekoppelt ist, um eine unbeabsichtigte Aktivierung zu vermeiden. Solch ein Schalter kann, wenn er eingesetzt wird, mit einem manuellen Abschaltschalter ausgestattet sein, um es dem Träger oder einer Bedienperson zu erlauben, solch einen automatischen Betrieb lediglich vor für Lawinen anfälligen Bereichen oder auf andere Weise lediglich in Situationen, welche durch den Träger oder die Bedienperson bestimmt werden, zu aktivieren.
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Die Umgebungsluft wird in den Airbag bewegt bzw. befördert und unter Druck gesetzt mittels irgendeiner oder einer Kombination von Luftantriebseinrichtungen, welche umfassen, jedoch nicht beschränkt sind auf die nachfolgenden: ein kanalisiertes Lüftergebläse; einen rotierenden oder zentrifugalen Lüfter/Kompressor; einen axialen Lüfter/Kompressor (Turbine), eine drehende Flügelzellenpumpe/Flügelzellengebläse/Flügelzellenkompressor; eine Zahnradpumpe; ein Käfigläufergebläse/Käfigläuferlüfter.
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Die zuvor erwähnten Vorrichtungen können sämtlich in Konfigurationen mit einer einzigen Stufe oder mit mehreren Stufen sowie in Konfigurationen in Reihe oder in paralleler Weise sowie in Kombinationen der verschiedenen Arten von Vorrichtungen verwendet werden, um die spezifischen Volumina, Füllmengen und Drücke von Luft, so wie es für die spezifischen Airbag-Anwendungen erforderlich ist, zu erzeugen.
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Das Gewicht eines Systems gemäß der Erfindung kann im Vergleich zu dem Gewicht von bekannten Systemen mit komprimiertem Gas um so viel wie 50% für äquivalente Mengen eines Aufblasvolumens und -drucks reduziert werden.
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Das System kann ein kontinuierliches und sehr hohes Volumen und Druck des Gases liefern in Abhängigkeit von der elektrischen Versorgung, welche leicht, so wie es erforderlich ist, erhöht oder verringert werden kann. Ein System gemäß der Erfindung kann um so viele Male wie 50 Mal oder mehr zwischen Batterieaufladungen entfaltet werden.
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Das Lawinenairbag-Rettungssystem der Erfindung ist nicht auf eine besondere Form des Airbags selbst beschränkt. Stattdessen kann die Erfindung mit Airbags von irgendeiner bekannten Form umgesetzt werden, und es können für ein gegebenes System entweder ein, zwei oder mehr Airbags verwendet werden. Das gesamte Volumen würde innerhalb eines Bereichs von annähernd 150 bis 300 Litern für ein Airbag-System für eine Personenverwendung liegen, wie zum Beispiel ein solches, welches über ein Tragegurtsystem, wie zum Beispiel einen Rucksack, befestigt ist.
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Die spezifischen beabsichtigten Verwendungen eines Lawinenairbag-Rettungssystems gemäß der Erfindung sind für einen personengebundenen Schutz in einer tragbaren Rucksackkonfiguration und ebenso für ein Aufschwemmen von Ausrüstungen (wie zum Beispiel Schneemobilen usw.) vorgesehen. In dem letzteren Fall kann das System hergestellt sein, um aus der Ferne aktiviert zu werden. Das Airbag-System der Erfindung kann in verschiedene Formen einer Tragvorrichtung für verschiedene Komponenten des Systems eingebaut werden, um an einer Person angewendet zu werden oder durch eine Person oder einen Gegenstand getragen zu werden, welcher zu retten ist. Zum Beispiel kann solch eine Tragvorrichtung die Form eines Rahmens oder eines Tragegurts einnehmen, wie zum Beispiel desjenigen, welcher als ein Teil von einem Rucksack verwendet wird oder als ein Teil für einen Tragegurt zum Klettern oder als ein Teil von einem Kleidungsartikel, wie zum Beispiel einer Jacke, einer Weste, einem Mantel oder einem anderen Bekleidungsgegenstand. In dieser Hinsicht kann der Ausdruck „Tragvorrichtung” verwendet werden, um sich auf irgendeine solche Vorrichtung zu beziehen, welche es Komponenten von dem Airbag-System der Erfindung ermöglicht, getragen zu werden von oder angewendet zu werden an einer Person oder einem Gegenstand, welcher zu retten ist. Für die Bergung eines Teils einer Ausrüstung kann anstatt als eine personenbezogene Vorrichtung das Airbag-Volumen entsprechend eingestellt werden. Für ein Schneemobil, welches im Allgemeinen ein Vierfaches des Gewichts einer Person aufweisen kann, könnte das Airbag-Volumen in dem Bereich von 500 bis 1000 Litern liegen.
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Auf allgemeine Art und Weise umfasst die Erfindung eine Airbag-Vorrichtung, wie zum Beispiel diejenige, welche in den zuvor erwähnten Patentdokumenten beschrieben ist, bei welcher jedoch die Quelle für komprimierte Luft und zugehörige Komponenten, welche für ein Aufblasen über komprimierte Luft gemäß solchen bekannten Systemen erforderlich sind, ersetzt sind durch eine elektrisch angetriebene Luftversorgungseinrichtung und erforderliche Komponenten, welche hier beschrieben sind, mit den zuvor erwähnten Vorteilen, welche daraus resultieren, dass nicht solch eine Quelle von komprimierter Luft und verschiedene Komponenten, welche für eine Umsetzung von Systemen mit komprimierter Luft erforderlich sind, verwendet werden. Zu diesem Zweck werden daher die Offenbarungen der zuvor genannten Patente und Patentanmeldungen hier durch eine Bezugnahme auf sie in ihrer Gesamtheit mit einbezogen. Außerdem weist das Airbag-System der Erfindung, obwohl die Airbag-Vorrichtung auf das Überleben und die Rettung von einer Lawine anwendbar ist, d. h. Rettungssituationen, während man sich auf Schnee befindet, ebenso eine Anwendbarkeit auf Rettungssituationen auf Wasser auf, wie zum Beispiel nachdem ein Boot oder ein anderes Wasserfahrzeug gekentert ist oder auf andere Weise seine Auftriebskraft verloren hat.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung, welche nachfolgt, offensichtlich werden, mit einer Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, welche lediglich im Wege von nichtbeschränkenden Beispielen gegeben werden und in welchen:
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1 eine schematische Vorderansicht von einem Rucksack ist, in welchem ein Airbag-System gemäß der Erfindung eingebaut ist, welche einen Airbag von dem System in einer aufgeblasenen, entfalteten Konfiguration zeigt;
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2 eine Seitenansicht von dem Rucksack und dem Airbag-System der 1 ist;
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3 eine Ansicht ähnlich zu derjenigen der 1 ist, welche Komponenten von dem Airbag-System gemäß der Erfindung darstellt, welche in dem Rucksack eingebaut sind;
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4 eine Ansicht ähnlich zu derjenigen der 3 ist, welche eine alternative Ausgestaltung darstellt;
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5 eine schematische Ansicht von einem Aufbau von Komponenten ist, welche an einem Airbag montiert sind, welche eine spezifische, nichtbeschränkende Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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6 eine perspektivische Explosionsansicht von den Komponenten der 5 ist; und
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7 eine seitliche Explosionsansicht von den Komponenten der 6 ist.
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Detaillierte Beschreibung
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Die nachfolgende detaillierte Beschreibung ist eine solche von besonderen Ausführungsformen, welche beispielhafte Strukturen, Materialien und Anordnungen von Teilen sowie exemplarische Verfahren umfassen. Es ist jedoch zu verstehen, dass diese Beschreibung für den Zweck eines Verbesserns des Verständnisses der Erfindung gegeben wird und nicht, um sie auf solche besonderen Ausführungsformen und Verfahren zu beschränken.
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Die 1 und 2 stellen ein Lawinenirbag-Rettungssystem 1 gemäß der Erfindung dar, welches in einem Rucksack 2 eingebaut ist, mit einem Airbag 3 in einer entfalteten, d. h. aufgeblasenen Konfiguration.
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Der Rucksack stellt eine Struktur zum Tragen von verschiedenen Komponenten von dem Airbag-System bereit, wie es weiter unten im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschrieben ist. Der Rucksack umfasst eine senkrechte Platte bzw. Paneel 4, welches dazu angepasst ist, gegen den Rücken des Trägers zu liegen, um dem Rucksack eine Steifigkeit und den Komponenten von dem Airbag-System eine Stütze zu bieten, sowie ein Paar von Schultergurten 5 und einen Taillengürtel 6, wobei beide mit einstellbaren Kopplungselementen versehen sind, und ein Polster 7 für eine Stütze gegen den unteren Rücken von dem Träger. Ein Rucksack wie derjenige, der in der verbreitet zugeordneten US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2008/0041906 offenbart ist, deren Offenbarung hier durch eine Bezugnahme auf sie in ihrer Gesamtheit mit einbezogen wird, welcher eine senkrechte Platte (dort zum Beispiel als ein Blechrahmen 42 bezeichnet) aufweist, könnte bei der Erfindung verwendet werden, um bestimmte Komponenten davon zu tragen.
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Der Rucksack 2 kann ein hauptsächliches Fach und verschiedene Taschen wie diejenigen von konventionellen Rucksäcken umfassen. Auf alternative Weise können anstatt eines Aufweisens von solchen Merkmalen von konventionellen Rucksäcken lediglich die Komponenten, welche zum Tragen der verschiedenen Komponenten des Airbag-Systems erforderlich sind, verwendet werden. Somit ist es zu verstehen, dass anstatt eines Einbauens des Airbag-Systems in einen Rucksack die Erfindung in dasjenige eingebaut werden kann, welches lediglich als eine Tragvorrichtung gekennzeichnet ist, wie zum Beispiel einen Tragegurt. Daher kann in dieser Hinsicht die Tragvorrichtung ohne etwas solches wie ein Hauptfach und verschiedene Taschen zum Beispiel vorgesehen sein, obwohl sie ein Fach, wie zum Beispiel ein Fach 8, zum Aufbewahren des Airbags 3 vor einem Aufblasen umfassen kann.
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Bei alternativen Ausführungsformen, welche nicht gezeigt sind, kann das Airbag-System der Erfindung in irgendeinen von verschiedenen Kleidungsartikeln eingebaut sein, wie zum Beispiel Jacken oder Westen. Das heißt, solche Kleidungsartikel können darin verschiedene Tragvorrichtungen für die Komponenten von dem Airbag-System eingebaut aufweisen.
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Obwohl es nicht gezeigt ist, kann mit einer weiteren Besonderheit der/die nicht aufgeblasene(n) Airbag(s) vor einer Aktivierung in einem Fach
8 aufbewahrt sein und bei einem Aufblasen des/der Airbag(s) von dem Fach freigegeben werden, in einer Art und Weise der Systeme, welche in den zuvor genannten Patenten und Veröffentlichungen offenbart sind, wie zum Beispiel dem
US-Patent Nr. 6,158,380 und der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010/0184343, wobei die Offenbarungen von solchen Patenten und Veröffentlichungen durch eine Bezugnahme darauf für diesen Zweck mit einbezogen werden.
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Um das Aufblasen des Airbags mit 100% Umgebungsluft zu erleichtern, umfasst mindestens eine von den Seiten des Rucksacks eine Abschirmung oder eine belüftete Platte 9, um es der Umgebungsluft zu ermöglichen, eingesaugt zu werden.
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Die 3 und 4 stellen schematisch Komponenten einer besonderen Ausführungsform eines Airbag-Systems gemäß der Erfindung dar. Details von dem Airbag selbst, welcher wie in den 1 und 2 entfaltet ist, sowie hinsichtlich des Rucksacks sind in gestrichelten Linien dargestellt.
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Die 3 stellt eine Leitung 10 dar, welche einen Umgebungsluftdurchlass für ein Leiten von Luft von dem Einlass, wie zum Beispiel durch die belüftete Platte 9, zu einem Auslass bereitstellt, wobei letzterer zu dem Airbag 3 für ein Aufblasen führt. Auf alternative Weise kann anstatt einer einzigen Leitung ein Paar von solchen Leitungen, wie zum Beispiel die Leitungen 10a, 10b in der 4, eingesetzt werden, wobei jede Umgebungsluft von einer jeweiligen belüfteten Platte 9 an einer von den Seiten des Rucksacks einsaugt. Die Leitung(en) kann/können an der Platte 4 des Rucksacks montiert sein oder können durch die Platte 4 des Rucksacks getragen sein.
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In der Nähe zu dem Auslassende von der Leitung 10 in der 3 oder an der Kreuzung der Leitungen 10a, 10b in der Nähe zu dem Auslassende davon in der 4 ist eine Luftantriebseinrichtung, wie zum Beispiel ein Lüfter, welcher eine Mehrzahl von Blättern aufweist, innerhalb der Leitung für ein Einsaugen von Umgebungsluft von dem Einlass und zum Ausstoßen der Luft durch den Auslass für ein Aufblasen des Airbags 3 positioniert.
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Die Erfindung umfasst andere Formen von Luftantriebseinrichtungen zum Erreichen der Ziele der Erfindung, insbesondere desjenigen eines vollständigen Aufblasens eines Airbag-Volumens (wie zum Beispiel mindestens 150 Liter oder mehr) innerhalb einer vorherbestimmten Zeitperiode (wie zum Beispiel nicht mehr als fünf Sekunden oder weniger). Zum Beispiel sind ein kanalisiertes Lüftergebläse, ein drehender oder zentrifugaler Lüfter/Kompressor, ein axialer Lüfter/Kompressor (Turbine), eine drehende Flügelzellenpumpe/-gebläse/-kompressor, eine Zahnradpumpe und ein Läuferkäfiggebläse/-lüfter ebenso Möglichkeiten innerhalb des Umfangs der Erfindung.
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Des Weiteren kann in dieser Hinsicht der Lüfter/Gebläse/Kompressor (d. h. hier allgemein als eine „Luftantriebseinrichtung” oder ein Teil von solch einer Einrichtung bezeichnet) von einer Konfiguration mit einer einzigen Stufe oder mit mehreren Stufen sein. Um höhere Drücke oder ein stärkeres Ansaugen von Umgebungsluft zu erreichen (wenn basierend auf der Anwendung erforderlich), können zum Beispiel Gebläse in einer Reihenordnung mit mehreren Stufen verwendet werden (wie bei axialen Turbinenkompressoren oder zwei zentrifugalen Sauggeräten). Um höhere Strömungs-/Füllungsraten zu erreichen oder um eine Redundanz aus Sicherheitsgründen zu erreichen, können parallele Systeme verwendet werden. Eine Kombination von zwei Arten von Gebläsen kann ebenso verwendet werden (wie zum Beispiel eine drehende Flügelzellenpumpe für einen hohen Druck für ein anfängliches Entfalten des Airbags, welche mit einem axial kanalisierten Lüfter für einen sehr hohen Antrieb eines Luftvolumens verwendet wird).
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Mit einer weiteren Bezugnahme auf die dargestellte Ausführungsform wird die Luftantriebseinrichtung (hier im Folgenden aus Gründen der Vereinfachung „Lüfter”) durch einen Elektromotor, wie zum Beispiel einen bürstenlosen Gleichstrommotor vom Typ Innenläufer oder vom Typ Außenläufer, welcher ebenso in der Leitung in der Nähe von dem Ausgangsende davon positioniert ist, angetrieben, wobei der Lüfter an der Ausgangswelle von dem Motor montiert ist. Auf alternative Weise kann der Motor an der Außenseite von der Leitung montiert werden, an der Platte 4 von dem Rucksack getragen, mit einem rechtwinkligen Antrieb, welcher die Welle des Lüfters mit der Ausgangswelle von dem Motor koppelt, oder in dem Fall eines bürstenlosen Motors vom Typ Innenläufer mit dem Lüfter an der Ausgangswelle von dem Getriebe montiert, welches an dem Motor montiert ist. Die Erfindung umfasst ebenso andere Arten von Elektromotoren, welche zum Erreichen der Ziele der Erfindung geeignet sind. Noch genauer stellen die 3 und 4 schematisch einen bürstenlosen Gleichstrommotor 11 vom Typ Außenläufer mit einem Lüfter 12 dar, welcher an seiner Ausgangswelle montiert ist.
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Auch sind in der Nähe von dem Motor und dem Lüfter und verdrahtet mit dem Motor die elektrische Stromquelle in der Form einer Batterie 13, wie zum Beispiel vom Typ Lithium-Polymer (LiPo), sowie eine Steuereinheit 14, wie zum Beispiel diejenige, welche eine digitale Steuerung bereitstellt, getragen. Die Erfindung umfasst andere Formen einer Stromversorgung und Steuerung zum Erreichen der Ziele der Erfindung, welche zum Beispiel eine geheizte oder selbstheizende Batterie umfassen.
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Obwohl sich der Airbag, welcher in den Zeichnungen, wie zum Beispiel in den
1 und
2 dargestellt ist, von der Rückseite und entlang beider Seiten von dem Kopf des Trägers erstreckt, ist die Erfindung nicht auf solch eine besondere Form beschränkt und kann in geeigneter Weise mit anderen Formen ausgeführt werden. Außerdem kann, obwohl ein einziger Airbag gezeigt ist, die Erfindung in geeigneter Weise mit einem Paar von Airbags ausgeführt werden, wie zum Beispiel im
US-Patent Nr. 6,158,380 und anderen Dokumenten offenbart, oder mit mehr als zwei Airbags.
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Des Weiteren könnte das Gesamtvolumen des Airbags 3 bei in etwa 150 Litern liegen, obwohl das Volumen, wenn es gewünscht ist, größer sein kann, wie zum Beispiel innerhalb eines Bereichs von in etwa 150 bis 300 Litern, insofern, als dass es nicht als ein großer Nachteil, wie zum Beispiel eine zusätzliche Erhöhung eines Gewichts des Systems, für ein Verwenden des/der Airbag(s) mit einem größeren Volumen erscheinen würde.
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An mindestens einem von den Schultergurten ist ein Auslöser 15 oder ein Aktivierungsschalter positioniert, wobei solch ein Auslöser mit der Steuereinheit 14 über einen Draht 16 (vgl. 3, 4) gekoppelt ist. Der Auslöser kann irgendeiner von verschiedenen Arten sein, welcher ein Drücken, ein Ziehen, ein Drehen oder eine andere Handhabung zum Starten der elektrischen Aktivierung des Systems und des Aufblasens des/der Airbag(s) erfordert. Bei bestimmten Ausführungsformen, welche durch die Erfindung umfasst sind, weist der Auslöser eine Größe und eine Form auf, welche besonders eine Handhabung mit einer mit Handschuhen versehenen Hand erleichtert. Die verdrahtete elektrische Verbindung 16, welche sich zwischen dem Auslöser 15 und der Steuereinheit 14 erstreckt, befindet sich entweder entlang oder innerhalb von der Struktur des Gurts, an welchem der Auslöser montiert ist.
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Im Betrieb, wenn der Träger (z. B. Skifahrer, Wanderer, Schneemobilfahrer) einer Lawinensituation gewahr wird, betätigt er/sie den Auslöser 12, was in einem Signal resultiert, welches an die Steuereinheit 14 gesendet wird, wobei dadurch der Motor 11 mit Strom versorgt wird, um eine Drehung des Lüfters 12 für ein Ansaugen von Umgebungsluft durch den/die Durchlass (Durchlässe) 10 oder 10a, 10b zu dem Auslass für ein Aufblasen des Airbags 3 zu starten.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung pumpt der Lüfter über eine vorherbestimmte Zeitdauer Umgebungsluft in den Airbag. Für ein vollständiges Aufblasen eines Airbags von 150 Litern könnte das „An”-Signal von der Steuereinheit an den Motor über mindestens fünf Sekunden hinweg übertragen werden. Auf alternative Weise könnte aus Sicherheitsgründen der Lüfter für eine längere Zeitdauer angetrieben werden, d. h. um mehr als eine berechnete Zeit eines vollständigen Aufblasens, um mehr als fünf Sekunden, d. h. beispielsweise 10 bis 15 Sekunden oder mehr, für den zuvor erwähnten Airbag von 150 Litern. Dies könnte eine Anpassung an Variierungen hinsichtlich Umgebungsbedingungen bringen, wie zum Beispiel einschließlich Variierungen hinsichtlich einer Temperatur und eines Drucks, was eine vorherbestimmte Zeit eines vollständigen Aufblasens beeinträchtigen könnte.
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Bei einer vereinfachten Ausführungsform gemäß der Erfindung umfasst das Lawinenairbag-Rettungssystem zusätzlich zu dem/den Airbag(s) eine Luftantriebseinrichtung (wie zum Beispiel einen Lüfter), einen Elektromotor, eine Stromquelle (wie zum Beispiel eine Batterie) und einen An/Aus-Schalter, wobei der Schalter, wenn der Träger einer Lawine gewahr wird, betätigt wird, wobei dadurch der Motor mit Strom versorgt wird, was wiederum den Lüfter dreht, bis die Stromquelle aufgebraucht ist oder bis der Träger den Schalter zu der Aus-Position bewegt.
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Bei einer verbesserten Ausführungsform kann zum Beispiel das Lawinenairbag-Rettungssystem gemäß der Erfindung einen Luftdrucksensor umfassen, um einen Druck innerhalb des Airbags zu überwachen, wobei der Motor beim Erreichen eines vorherbestimmten Drucks ein Signal erhalten würde, welches für ein zyklusmäßiges Ausschalten von Strom an den Lüfter steht. Tatsächlich können jedes von den zuvor erwähnten Zeitzyklen für ein Aufblasen (d. h. fünf Sekunden oder 10 bis 15 Sekunden zum Beispiel) und der druckerfassenden Stromsteuerung für ein Aufblasen separat in jeweiligen Ausführungsformen oder in einer Kombination verwendet werden. Im letzteren Fall könnte zum Beispiel das Erfassen eines Drucks als eine Abschaltung für ein zeitabhängiges System verwendet werden, wobei ein Strom unterbrochen werden würde vor dem Ende der Zeitdauer, wenn ein Druck ein eingestelltes Niveau erreicht.
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In jedem Fall umfasst die Erfindung das abwechselnde, zyklusmäßige Schalten eines Stroms an den Lüfter, d. h. auf An und auf Aus, nach einer Lawine, jedoch vor einer Bergung, entweder als eine Funktion von einem eingestellten Zeitintervall oder als eine Funktion von einem Druckverlust des Airbags unter ein eingestelltes Niveau. Dieses Merkmal ist selbstverständlich nicht bei bekannten Systemen verfügbar, welche auf einem Behälter mit komprimiertem Gas für eine Einmalverwendung zum Aufblasen des/der Airbag(s) beruhen. Des Weiteren ermöglicht in dieser Hinsicht eine moderne Batterietechnologie, welche LiPo-Batterien umfasst, zum Beispiel mehrfache Entfaltungen des Airbags zwischen Ladungen.
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Bei noch einer zusätzlichen verbesserten Ausführungsform der Erfindung ist der Airbag mit einem Überströmventil (oder einem Druckablassventil) bestückt, so dass der Lüfter (oder das Gebläse oder der Kompressor) atembare Luft in die Umgebung von dem Kopf des Nutzers liefert. In dieser Hinsicht liefert solch ein Ventil kontinuierlich oder in erhöhten Zyklen eine zum Atmen fähige Luft, wobei der Lüfter zyklusmäßig auf An und Aus geschaltet wird, solange die Stromversorgung nicht aufgebraucht ist. Die überströmende Luft könnte manuell durch den Träger mittels eines geeigneten Steuerelements geliefert werden, welches zum Beispiel nahe zu dem Auslöser positioniert ist, und/oder auf automatische Weise (aus Sicherheitsgründen, insofern der Träger sich in einem unfähigen Zustand befindet), wie zum Beispiel mittels eines geeigneten Steueralgorithmus.
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Für die zuvor erwähnte verbesserte Ausführungsform würde die Zufuhr von atmungsfähiger Luft in einem Nachlawinenzustand über die Lüftungsöffnungen/Schild(er) 9 einer Ansaugung eingesaugt werden, insbesondere wenn beide Seiten von dem Rucksack und die Lüftungsöffnungen/Schild(er) 9 freiliegend sind, oder von der Schneedecke her.
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Die 5, 6 und 7 richten sich auf eine spezifische, jedoch nichtbeschränkende Ausführungsform der Erfindung. Die 5 stellt einen Motor dar, an welchem ein Gebläserotor befestigt ist, für ein Einsaugen von Umgebungsluft zu einem Airbag durch eine Leitungsanordnung von zweifacher Quelle (ähnlich zu derjenigen von der 3). Ein Flansch montiert den Motor und bestimmte zugehörige Komponenten zu dem Airbag, und aus Gründen der Zweckmäßigkeit ist in der 5 ein Aufrissabschnitt von dem Airbag gezeigt. Ein klebendes oder mechanisches Befestigungselement(e) kann falls erforderlich verwendet werden, um den Flansch an dem Airbag zu befestigen, wenn es festgestellt wird, dass dies vorteilhaft oder notwendig ist. Der Flansch ist mit einem Verdrahtungsanschluss gezeigt, durch welchen hindurch sich die elektrische Verbindung zwischen dem digitalen Drehzahlsteuergerät und dem Motor erstreckt.
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Die 5 und 7 kennzeichnen und beschreiben die Details von spezifischen Komponenten von einer beispielhaften Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung. Diese Details sind lediglich für den Zweck eines Verbesserns eines Verständnisses der Erfindung dargestellt, obwohl der Umfang der Erfindung nicht auf solche Details beschränkt ist, noch sind die Details, welche in den 5 bis 7 gezeigt und beschrieben sind, dazu beabsichtigt, wesentliche Elemente oder wesentliche Beschränkungen der Erfindung darzustellen.
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In dieser Hinsicht kann zum Beispiel die Erfindung, welche in darstellender Weise hier offenbart ist – mit Bezug auf die 5 bis 7 ebenso wie mit Bezug auf die Erfindung, welche in den anderen Figuren der Zeichnung gezeigt ist und anderswo hier beschrieben ist – in geeigneter Weise ohne das Vorhandensein von irgendeinem Element ausgeführt werden, welches hier nicht speziell offenbart ist.
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Schließlich sollte es verstanden werden, dass, obwohl die Erfindung mit einer Bezugnahme auf die besonderen Mittel, Strukturen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben worden ist, sie nicht auf die explizit offenbarten Besonderheiten beschränkt ist und sich auf sämtliche Äquivalente innerhalb des Umfangs der Ansprüche erstreckt.
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Zusätzlich zu dem Vorangegangenen kann die Erfindung, welche hier mit einer Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen offenbart ist, in geeigneter Weise bei dem Nichtvorhandensein von irgendeinem Element umgesetzt werden, was hier nicht speziell offenbart ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4635754 [0005]
- US 6158380 [0005, 0056, 0065]
- US 6220909 [0005, 0013, 0019]
