DE2363713A1

DE2363713A1 - Sicherheitsgeraet fuer angeseilte personen

Info

Publication number: DE2363713A1
Application number: DE19732363713
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Hildebrandt; Klaus-Peter Schubert
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1975-06-26
Also published as: GB1465649A; DE2363713B2; FR2255085B3; ATA980874A; FR2255085A1; CH580968A5; AT339739B

Description

Messer schtnitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 19. Dez. 19 73

Gesellschaft mit BS 62 Dr.Vp/th

beschränkter Haftung, 7653 München

Sicherheitsgerät für angeseilte Personen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsgerät für Personen, die mittels eines Brust- und Sitzgurtes angeseilt sind, wie z. B. Bergsteiger, Arbeiter in großen Höhen und Fallschirmspringer. In den genannten Anwendungsbeispielen sitzt der durch das Seil vor einem Ab-

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sturz gesicherte Mensch im Normalfall, d. h. also beispielsweise 'während des Arbeitens oder während der Vorbereitungen zum Erklimmen der nächsten Höhenstufe beim Bergsteigen, im Sitzgurt, wobei der Brustgurt lediglich Halt zur Seite hin verleiht. Bewegt sich jedoch der solchermaßen Gesicherte aus seiner.stabilen Position heraus, indem er etwa höher klettert, so verzichtet er naturgemäß wenigstens vorübergehend auf den festen Halt durch das Seil und gerät nun in die Gefahr des Abgleitens.

Tritt dieser Fall ein, so wird der nunmehr lose am Seil Hängende eine mehr oder weniger lange Strecke frei fallen, bis das Seil sich wieder gestrafft hat und ihn alsdann mit einem Ruck (Fangstoß) abfängt.

Bei diesem Abfangvorgang treten bei einem norma!gewichtigen Menschen von ca. 80 Kp bereits Fangstoß-Kräfte bis zu 1200 Kp auf. Die Folge ist eine vom Sitzgurt ausgehende Stauchung der Wirbelsäule, die das körperverträgliche Maß von etwa 4-facher Erdbeschleunigung weit übersteigt, wobei sich schwere gesundheitliche Schäden ergeben.

Es sind (vgl. ""Drucklähmung der Armvenen durch Hängen am Seil" aus Tagungsbericht der 2. Internationalen Bergrettungs-Är'ztetagung, Nov. 1972, Chirurg. Universitätsklinik Innsbruck, erschienen im Werk-Verlag Dr. Edmund Banasehewski München-Gräfelfing) Halterungen bekannt, die'nur mit einem Brustgurt arbeiten; diese vermeiden zwar die hohe Stauchung nbeitn .' Abf ang, bewirken jedoch als allein -.tragende-■ Kompartenfce eine. so hohe Daüer-Kömpression"des 'Brustkorbes, daß die Atmung in

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unerträglichem Maße behindert wird. Eine Vielzahl tödlicher Unfälle dieser Art ist bekannt. Das Problem besteht also darin, einerseits die hohen Fangstoßkräfte auf die Wirbelsäule auszuschalten und anderseits dem Körper nach erfolgtem Abfangvorgang einen möglichst natürlichen, d. h. physiologisch verträglichen Halt zu gewähren. Dies würde bedeuten, daß der Sitz des Angeseilten beim Abfangvorgang weich nachgibt und anschließend wieder festen Halt gewährt.

Wollte man ein solches dynamisches Verhalten der Sitzgurtung durch eingeschaltete Federn erreichen, so müßte man Federelemente mit veränderlicher Charakteristik herstellen, die bei großer Auslenkung eine sehr geringe Federkonstante aufweisen, also weich sind, während sie bei verschwindend kleiner Auslenkung sehr starr sein müßten. Solche Federn gibt es aber nicht.

Eine andere grundsätzliche Möglichkeit, unzulässig hohe Fangstoßkräfte zu vermeiden, bestünde darin, diese durch einen Energieabsorber zu dämpfen. Die auftretenden Energiebeträge sind jedoch einerseits sehr hoch, anderseits muß der Absorber aus naheliegenden Gründen klein und leicht sein. Außerdem darf der Absorptionsvorgang nur eine geringstmögliche Längung des gesamten Abfangsystems (minimale Sturzstreckenverlängerung) zur Folge haben und darf gleichfalls aus Sicherheitsgründen zu keinerlei Längs- oder Querschwingungen führen,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsgerät der oben genannten Art zu schaffen, das die beim Sturz auftretende hohe Fangstoßkraft auf ein kör-

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perverträgliches Maß zu verringert und gleichzeitig den Nachteil der bekannten, nur aus einem Brustgurt bestehenden Absturzsicherung vermeidet, der in einer Dauerkompressxon des Brustkorbes besteht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen Brust- und Sitzgurt ein Dämpfungsglied vorgesehen ist. Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Dämpfungsglied leicht auswechselbar ist, sodaß die Anlage nach eingetretenen Sicherheitsfall schnell wieder einsatzfähig ist. Das Dämpfungsglied soll gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung aus zwei teleskopartig ineinandergeschobenen Metallhülsen bestehen, die an ihren Stirnseiten durch eine Sollbruchstelle miteinander verbunden sind und jeweils mit dem Brustgurt bzw. Sitzgurt verbindbar sind, und daß an der inneren Stirnfläche der inneren Metallhülse ein gasdichter Faltenbalg befestigt ist, der mit einer Schlagdüse über einer mit der äußeren Metallhülse verbundenen Druckgaspatrone liegt.

Die Sollbruchstelle kann aus einem Draht mit definierter Bruchlast bestehen, dessen Material Metall, Glas oder Kunststoff sein kann. Die Schlägdüse ist nach einem Merkmal der Erfindung konisch ausgebildet und ist von einem Dichtungsring umgeben.

Um nach erfolgter Expansion des Faltenbalges eine stabile Endstellung der inneren Metallhülse zu erreichen, kann eine Endlagensperre vorgesehen sein, die z. B. aus einer abgewinkelten Blattfeder bestehen

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kann, der ein Anschlag derart gegenüber steht, daß die Blattfeder nach Erreichen der Endstellung der inneren Metallhülse am Anschlag anliegt.

In den Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine mittels Brust- und Sitzgurt angeseilte Person,

Fig. 2 ein Dämpfungsglied nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Person 1 dargestellt, die in einem Sitzgurt 2 sitzt, der über ein Dämpfungsglied 3 mit einem Halteseil 4 verbunden ist. An einer aufwärts des Sicherheitsgeräts 3 liegenden Stelle 5 des Halteseils 4 ist ein Brustgurt 6 angebunden, der den Brustkorb der Person 1 umfaßt.

Die Fig. 2 zeigt die Konstruktion des Dämpfungsgliedes 3, Zwei teleskopartig ineinandergeschobene Metallhülsen 7 und 8 sind durch einen Metall-, Glas- oder Kunststoff-Draht 9 definierter Bruchlast an ihren Stirnseiten starr miteinander verbunden. Dieser Draht 9 bildet eine Sollbruchstelle, deren Bruchlast vorzugsweise 150-200 Kp beträgt. Am oberen Ende der äußeren Metallhülse 7 ist eine Öse 10, am unteren Ende der inneren Metallhülse 8 eine Öse 11 angebracht. Die öse 10 ist am Halteseil 4, die untere Öse 11 am Sitzgurt 2 befestigt. Die innere Metallhülse 8 enthält einen an ihrer inneren Stirnfläche 8a befestigten, gasdichten Faltenbalg 12, der mit einer konisch zulaufenden Schlagdüse 13, die von einem Dichtungsring 14 umgeben ist, über einer mit hochge-

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spanntem Co,, oder Np gefüllten Druckgaspatrone 15 liegt. Diese Druckgaspatrone 15 enthält an ihrer Oberseite eine membranähnliche Dichtung 15a. Diese Gaspatrone 15 sitzt fest in einer mit der äußeren Metallhülse 7 verbundenen Halterung 16. Mit 17 ist eine Endlagensperre bezeichnet, die aus einer Blattfeder und einem Anschlag besteht. Die Wirkungsweise des Sicherheitsgeräts wird nun an Hand des Fallschirmabsprungs eines Piloten beschrieben. Beim Absturz reißt infolge Auftretens der Fangstoß— kraft der die Sollbruchstelle bildende Draht 9, wodurch die innere starre Verbindung zwischen den Metallhülsen und 8 gelöst wird. Da die Sollbruchstelle bei einer definierten und physiologisch unbedenklichen Bruchlast bricht, tritt hierbei keine Verletzung oder Behinderung des Piloten auf. Vielmehr tritt eine augenblickliche Entlastung des Sitzgurtes 2 zum Schutz der Wirbelsäule ein. Gleichzeitig wird der Faltenbalg 12 bis zu einem durch die relati\e Längung der Körperachse des Piloten bestimmten Maße zusammengedrückt. Dabei durchbohrt die Schlagdüse 13 die membranähnliche Dichtung 15a der Druckgaspatrone 15. Infolge des in den Faltenbalg 12 strömenden Gases treibt dieser die beiden Metallhülsen 7 und 8 wieder in ihre ursprüngliche gegenseitige Lage zurück, wobei der Sitzgurt 2 seine frühere Spannung und Position relativ zum Körper des Piloten wieder erhält. Damit aber wird der über das atemverträgliche Maß hinausgehende Anteil der Brilstgurtspannung wieder auf den Sitzgürtel verlagert.

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Die Endlagensperre 17 sorgt nach erfolgter Expansion des Faltenbalges 12 für eine stabile Endstellung, was insbesonders bei vorkommenden Undichtigkeiten des Faltenbalges 12 wichtig ist. Endstellung der inneren Metallhülse 8, indem das abgewinkelte Ende der Blattfeder am Anschlag zur Anlage kommt.

- Patentansprüche -

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Claims

Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 19. Dez. 19 73

Gesellschaft mit BS .62 Dr.Vo/th

beschränkter Haftung, 7653 München

Patentansprüche

Sicherheitsgerät für mittels Brust- und Sitzgurt angeseilte Personen, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Brust- und Sitzgurt ein Dämpfungsglied vorgesehen ist.
2. Sicherheitsgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Dämpfungsglied zwei teleskopartig ineinandergeschobene Metallhülsen (7, 8) umfaßt, die an ihren Stirnseiten (7a, 8a) durch eine Sollbruchstelle (9) miteinander verbunden sind und jeweils mit dem Brustgurt (6) bzw. Sitzgurt (2) verbindbar sind, und daß an der inneren Stirnfläche (8a) der inneren Metallhülse (8) ein gasdichter Faltenbalg (12) befestigt ist, der mit einer Schlagdüse (13) über einer mit der äußeren Metallhülse (7) verbundenen Druckgaspatrone (15) liegt.
3. Sicherheitsgerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Sollbruchstelle aus einem Draht (9) mit definierter Bruchlast besteht.

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4. Sicherheitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Draht (3) aus Metall besteht.
5. Sicherheitsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (9) aus Glas besteht.
6. Sicherheitsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (9) aus Kunststoff besteht.
7. Sicherheitsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ochlagdüse (13) konisch ausgebildet und von einem Dichtungsring (14) umgeben ist.
8. Sicherheitsgerät nach Anspruch 1-7, gekennzeichnet durch eine Endlagensperre (17), die nach erfolgter Expansion des Faltenbalges (12) für eine stabile Endstellung der inneren Metallhülse (8) sorgt»
9. Sicherheitsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Endlagensperre (17) aus einer abgewinkelten Blattfeder Lila) basteht, der ein Anschlag (17b) derart gegenüber steht, daß die Blattfeder (17a) nach Erreichen der Endstellung der inneren Metallhülse (b) am Anschlag (17b) anliegt.-

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