DE2363713B2 - Sicherheitsgerät für angeseilte Personen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsgerät für an einem Halteseil angeseüte Personen, die über einen Brustgurt und einen Sitzgurt mit dem Halteseil verbunden sind.

Bei derartigen Sicherheilsgeräten für z. B. Bergstei- <>o ger, Arbeiter in großen Höhen und Fallschirmspringer hängt die durch das Seil vor einem Absturz gesicherte Person in dem Brustgurt und dem damit kombinierten Sitzgurt.

Bewegt sich jedoch der solchermaßen Gesicherte aus ** seiner stabilen Position heraus, indem er etwas höher klettert, so verzichtet er naturgemäß wenigstens vorübergehend auf den festen Halt 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 normalgewichtigen Menschen von ca. 80 kp bereits Fangstoß-Kräfte bis zu 1200 kp auf.

Es sind Untersuchungen und Zusammenstellungen über Stürze ins Seil und nachfolgendes freies Hängen im Seil bekannt (vgl. »Drucklähmung der Armvenen durch Hängen im Seil« und »Tödliche und überlebte Unfälle des Sturzes ins Seil« aus Tagungsbericht der 2. Internationalen Bergrettungsärzte-Tagung, November 1972, Chirurgische Universitätsklinik Innsbruck, erschienen im Werk-Verlag Dr. Edmund Banaschewski, Münciien-Gräfelfing). Diese haben ergeben, daß ins Seil stürzende Personen nach kurzer Zeit durch Schnürung der Armvenen eine beidseitige Armlähmung erleiden, die nach einer Hängedauer von über zwei Stunden zum Tode führen. Das Problem besteht also darin, einerseits die hohen Fangstoßkräfte auf die Wirbelsäule auszuschalten und andererseits dem Körper nach erfolgtem Abfangvorgang einen möglichst natürlichen, d. h. physiologisch verträglichen Halt zu gewähren. Dieses würde bedeuten, daß bei einem Sicherheitsgurt der eingangs genannten Art der Sitzgurt des Angeseilten beim Abfangvorgang weich nachgeben und anschließend wieder festen Halt gewähren muß.

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, andererseits 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 Längsoder Querschwingungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Sicherheitsgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es die beim Sturz auftretende hohe Fangstoßkraft auf ein körperverträgliches Maß verringert und eine Schnürung der Armvenen und damit eine Lähmung der Arme vermeidet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Halteseil hinter der Anbindung des Brustgurtes mit einem Dämpfungsglied und dieses mit dem Sitzgurt verbunden ist, und daß im Dämpfungsglied Mittel vorgesehen sind, die bei einem Abfangvorgang zuerst der Abfangbewegung nachgeben und diese dämpfen und die dann die Abfangbewegung bremsen und wieder rückgängig machen können.

Dadurch, daß das Dämpfungsglied der Abfangbewegung nachgeben kann, wird nunmehr die hohe auf den Sitzgurt wirkende Fangstoßkraft so weit verringert, daß sie für die Wirbelsäule des Gestürzten nicht mehr gefährlich ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß das Dämpfungsglied anschließend wieder seine frühere Spannungs- und Ausgangsstellung erhält.

Dadurch wird der Körper des Gestürzten durch den Sitzgurt wieder so weit abgestützt, daß ein Schnüren der Armvenen sowie Lähmungserscheinungen der Arme ausgeschlossen sind.

Das Dämpfungsglied soll gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung aus zwei teleskopartig ineinandergeschobenen Metallhülsen bestehen, die jeweils mit dem Brustgurt bzw. Sitzgurt verbindbar sind, so daß die innere Stirnfläche der äußeren Metallhülse und die äußere Stirnfläche der inneren Metallhülse durch eine Sollbruchstelle miteinander verbunden sind und wobei 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. Ein in dieser Weise ausgebildetes Sicherheitsgerät ist klein und kann nach Gebrauch schnell ausgewechselt werden.

Die Sollbruchstelle kann nach Weiterbildungen der Er^findung aus einem Draht mit definierter Bruchlast bestehen, dessen Material Metall, Glas ode.' Kunststoff sein kann. Die Schlagdüse ist dabei vorteilhaft konisch ausgebildet und 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 besteht, der ein Anschlag derart gegenübersteht, daß die Blattfeder nach Erreichen der Endstellung der inneren Metallhülse am Anschlag anliegt.

In den Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch jo dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine mittels Brust- und Sitzgurt angeseilte Person;

F i g. 2 ein Dämpfungsglied nach der Erfindung.

In F i g. 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 vom Dämpfungsglied 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-, Glasoder Kunststoff-Draht 9 definierter Bruchlast an ihren Stirnseiten starr miteinander verbunden. Dieser Draht 9 bildet eine Sollbruchstelle, deren Bmchlast 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 Halieseil 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 hochgespanntem Co₂ oder N2 gefüllten Druckgaspatrone 15 liegt. Diese Druckgaspatrone 15, die fest in einer mit der äußeren Metallhülse 7 verbundenen Halterung 16 sitzt, enthält an ihrer Oberseite eine membranförmige Dichtung 15a. Ferner sind Endlagensperren vorgesehen, die je aus einer Blattfeder 17a und einem Anschlag \7b bestehen. Die Wirkungsweise des Sicherheitsgeräts wird nun anhand des Fallschirmabsprungs eines Piloten beschrieben. Beim Absturz reißt infolge Auftretens der Fangstoßkraft der die Sollbruchstelle bildende Draht 9, wodurch die innere starre Verbindung zwischen den Metallhülsen 7 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 relative 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 Brustgurtspannung wieder auf den Sitzgürtel verlagert.

Die Endlagensperren sorgen nach erfolgter Expansion des Faltenbalges 12 für eine stabile Endstellung der inneren Metallhülse 8, was insbesondere bei vorkommenden Undichtigkeiten des Faltenbalges 12 wichtig ist, wobei in der Endstellung der inneren Metallhülse 8 das abgewinkelte Ende der Blattfeder 17a am Anschlag 17ö zur Anlage kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsgerät für an einem Halteseil angeseilte Personen, die über einen Brustgurt und einen Sitzgurt mit dem Halteseil verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteseil (4) hinter der Anbindung des Brustgurtes (β) mit einem Dämpfungsglied (3) und dieses mit dem Sitzgurt (2) verbunden ist und daß im Dämpfungsglied Mittel vorgesehen sind, die bei einem Abfangvorgang ι ο zuerst der Abfangbewegung nachgeben und diese dämpfen und die dann die Abfangbewegung bremsen und wieder rückgängig machen können.

2. Sicherheitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied zwei teleskcpartig ineinandergeschobene Metallhülsen (7, 8) umfaßt, die jeweils mit dem Brustgurt (6) bzw. Sitzgurt (2) verbindbar sind, daß die innere Stirnfläche der äußeren Metallhülse (7) und die äußere Stirnfläche der inneren Metallhülse (8) durch eine Sollbruchstelle (9) miteinander verbunden sind und daß an der inneren Stirnfläche (Sa) 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 gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle aus einem Draht (9) mit definierter Bruchlast besteht.

4. Sicherheitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (9) 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 Schlagdüse (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 (i7a)besteht, der ein Anschlag (17b) derart gegenübersteht, daß die Blattfeder (17a) nach Erreichen der Endstellung der inneren Metallhülse (8) am Anschlag (17i>,) anliegt.