DE2425444B2

DE2425444B2 - Vorrichtung zur Markierung von verschütteten Personen, insbesondere Lawinenverschütteten

Info

Publication number: DE2425444B2
Application number: DE2425444A
Authority: DE
Inventors: Anton Dr.-Ing. 6100 Darmstadt Richtscheid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-25
Filing date: 1974-05-25
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2425444C3; DE2425444A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Markierung von verschütteten Personen, insbesondere Lawinenverschütteter, bestehend aus einem Sender mit eigener Energieversorgung.

Es ist hierbei an einen kleinen Markierungssender gedacht, der geeignet ist, mit ihm ausgestattete Personen durch elektromagnetische Felder zu markieren. Mit Hilfe geeigneter Empfänger wird es dann möglich, diese Personen zu orten. Die Erfindung ist anwendbar bei allen Arten von Verschüttungen, z. B. bei Verschüttungen in einstürzenden Gebäuden oder im Bergbau unter Tage. Wegen der Häufigkeit der auftretenden Fälle wird jedoch in erster Linie eine Anwendung bei Lawinenverschüttung in Betracht kommen.

Viele Versuche zur Konstruktion eines Suchgerätes für Verschüttete, insbesondere eines solchen für Lawinenverschüttete, basieren darauf, dem potentiell Gefährdeten einen kleinen Sender mitzugeben, der bei Eintritt der Katastrophe durch einen entsprechenden Empfänger geortet werden kann. Eine befriedigende Lösung des Problems scheiterte jedoch bisher immer an der Frage der Energieversorgung, d. h. an dem Erfordernis, den bei dem Verschütteten bzw. potentiell Verschütteten befindlichen Sender möglichst durchgehend, zumindest aber während der Verschüttungszeit, mit Energie zu versorgen.

Es handelt sich hierbei um die sogenannten aktiven Ortungsverfahren, deren wesentlicher Nachteil in der mangelhaften Energieversorgung über eine längere, ununterbrochene Betriebsdauer zu sehen ist.

Darüber hinaus sind jedoch auch andere Ortungsverfahren bekanntgeworden, bei denen das bei dem Verschütteten bzw. potentiell Verschütteten befindliche Gerät ohne eigene Energieversorgung arbeitet. i> Derartige Ortungsverfahren werden als passiv bezeichnet. Trotz des unbestreitbaren Vorteils einer Unabhängigkeit von der Energieversorgung weisen jedoch auch die passiven Ortungsverfahren einen schwerwiegenden Nachteil auf. Dieser besteht darin, ■?<> daß die betreffenden Geräte eine zu geringe Reichweite haben.

Eine Markierungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Art ist durch die CH-PS 5 14897 bekanntgeworden, die insoweit als Ausgangspunkt für die vor- ·?"> liegende Anmeldung anzusehen ist. In der vorgenannten Druckschrift ist ebenfalls bereits das Problem einer ausreichenden und dauerhaften Energieversorgungderartiger Markierungsgeräte angesprochen. Bei dem bekaniiten Gerät soll das Problem dadurch gelöst )(i werden, daß das Markierungsgerät außer einem Sender noch einen Empfänger enthält, der von entsprechenden Ortungsgeräten, die die Suchmannschaft mit sich führt, ausgehende Signale empfängt und zwar derart, daß erst hierdurch das beim Verschütteten be-.'") findliche Markierungsgerät auf Senden geschaltet wird. Dieses bekannte Prinzip ist sehr aufwendig. Es erfordert die Ausrüstung sowohl des Markierungsgeräts wie auch der Ortungsgeräte jeweils mit Sender und Empfänger. Außerdem müssen Markierungsgerät ■4» und Ortungsgerät genau einander entsprechen; d. h. es ist nicht möglich, einen Verschütteten, der ein Markierungsgerät gemäß CH-PS 514897 bei sich trägt, mit einem beliebigen auf der Basis elektromagnetischer Felder arbeitenden Ortungsgerät zu finden. Im ■)·> übrigen benötigt das Markierungsgerät gemäß CH-PS 514897 nach wie vor herkömmliche Batterien als Energiequelle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung isl es nun, ein Markierungsgerät zu schaffen, welches sehr einfach im Aufbau ist, (da es nur einen Sender, nicht aber einen Empfänger benötigt), sehr energiesparend arbeitet, (da der Sender nur im Gefährdungsfalle - dann aber automatisch - eingeschaltet wird) und welches grundsätzlich mit beliebigen Ortungsgeräten zu kooperieren vermag, wobei die Ortungsgeräte lediglich einen für die Sendesignale des Markierungsgerätes geeigneten Empfänger, aber keinen eigenen Sender, aufzuweisen brauchen.

Zur Lösung dieses komplexen Problems wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß
1) die Energieversorgung des Senders aus einem Füllelement (galvanische Zelle) besteht, welche aus zwei Elektroden mit dazwischenliegendem Füllmaterial aufgebaut ist, dessen Elektrodenmaterial aus der elektrochemischen Spannungsreihe ausgewählt ist und dessen Füllmaterial bei Aufsaugen von Schweiß zum aktiven Elektrolyten wird,

2) das FüUelement in der Sohle eines vom Verschütteten bzw. potentiell Verschütteten getragenen Stiefels, z. B. Skistifels, angeordnet ist und daß

3) der Oszillator des Senders im Absati oder Stiefelschaft angeordnet ist.

Durch die CH-PS 398714 ist zwar bekanntgeworden, zur Suche von Personen Sender mit Energiequellen zu verwenden, die als FüUelement mit zwei Elektroden ausgebildet sind, wobei das FüUelement durch Benetzen der beiden Elektroden mit dem von der gesuchten Person abgesonderten Schweiß aktivierbar ist. Der bekannte Gegenstand gemäß CH-PS 398714 ist indessen nicht für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung, nämlich zur Markierung von Verschütteten, insbesondere Lawinenverschütteten, gedacht bzw. geeignet. In der CH-PS 398 714 ist nämlich lediglich beispielsweise vermerkt, daß der Stromkreis (nach Fig. 3 der Druckschrift) zum Steuern einer »Einrichtung zur Suche von Personen« verwendet werden könne. Es handelt sich hierbei um eine der z. B. in Bürohäusern üblichen Personen-Rufanlagen, nicht aber um ein Gerät zur Markierung von verschütteten Personen, insbesondere Lawinenverschütteten. Auch die in der CH-PS 398 714 erwähnten zahlreichen weiteren Anwendungsmöglichkeiten des dort offenbarten galvanischen Elements deuten darauf hin, daß eine Anwendung im Sinne der vorliegenden Anmeldung keineswegs gemeint sein kann.

Aus der CH-PS 398 714 sind im übrigen auch nicht die speziellen Merkmale, wie sie für die vorliegende Anmeldung kennzeichnend sind, zu entnehmen. Die in der CH-PS 398 714 offenbarten Maßnahmen wurden den Fachmann keineswegs in die Lage versetzen, die der Anmeldung gestellte Aufgabe auch nur annähernd befriedigend zu lösen. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß eine Auswahl der Elektroden nach dem Periodischen System der Elemente schwerlich zu einem in der Praxis brauchbaren Gerät zur Markierung von Verschütteten führen wird, da ja die Erzeugungeiner ausreichend hohen Spannung und einer genügenden Leistungsabgabe erforderlich ist. Bei Erfindungen auf dem Gebiet der Lebensrettung kommt es bekanntlich besonders entscheidend auf eine absolut sichere praktische Funktionsfähigkeit des Erfindungsgegenstandes an. Der Erfinder des in der vorliegenden Anmeldung beanspruchten Gegenstandes hat - im Gegensatz zum Erfinder des Gegenstandes der CH-PS 398 714 - ein solches in der Praxis der Lebensrettung brauchbares Gerät offenbart.

Als aktivierbare Materialien (Elektroden) können im FüUelement einerseits Zink oder Magnesium und andererseits Kupfer oder Silber angeordnet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Elektroden kammartig auszubilden und derart im FüUelement anzuordnen, daß sie mit ihren Zinken ineinandergreifen.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die beiden Elektroden plattenförmig ausgebildet und mit Abstand voneinander angeordnet sind und daß der Zwischenraum zwischen den Elektroden von einem leicht hygroskopischen Füllmaterial ausgefüllt ist. Dieses zwischen den Elektroden eingebettete hygroskopische Material, welches zweckmäßig auch so gewählt werden kann, daß es ähnliche Eigenschaften wie z. B. lonenaustauschcrfolien besitzt, bewirkt eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Elektroden und damit des zur Energieversorgiiiig lies Senders dienenden Füllelements. Bei Verwendung eines hygroskopischen Füllmaterials wird es jedoch /weckmäßig sein, die Elektroden nicht kammförmig, sondern - wie bereits oben angedeutet - plattenförmig auszubilden.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Energieversorgung des Markierungsgerätes nur dann in Tätigkeit tritt, wenn die Elektroden mitmenschlichem Schweiß benetzt werden. In diesem Augenblick erzeugt das Füllelerncnt eine Spannung,

H) die dazu ausreicht, um den Sender in Betrieb zu setzen bzw. zu halten. Eine für den genannten Zweck ausreichende Schweißabsonderung ist an sich an jeder Körperstelle vorhanden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß einige Körperstellen für die Anordnung des Senders

i^r> bzw. des Füllelements besonders geeignet sind. In diesem Sinne wirkt sich das erfindungsgemäße Merkmal einer Unterbringung des Füllelements im Stiefel des Verschütteten sehr günstig aus. Selbstverständlich muß das FüUelement so in der Sohle des Stiefels an-

-» geordnet sein, daß der Fuß mit der metallischen Oberfläche desselben in Berührung kommt. Der Oszillator des Senders wird dann beim Anziehen des Schuhes aktiviert und bleibt so lange in Betrieb wie der Schuh getragen wird. Das hygroskopische Füllmaterial wirkt

2~> dabei als kurzzeitiger Puffer. Der Stiefel bildet hierbei einen nach außen abgeschlossenen Raum, in dem sich eine für die beabsichtigte Aktivierung der Elektroden außerordentlich wirksame Dunstatmosphäre zu bilden vermag, die eine relative Luftfeuchtigkeit von na-

JO he/.u 100% aufweist. Begünstigt wird dieser vorteilhafte Effekt noch durch die an den Füßen im Vergleich zu anderen Körperpartien besonders starke Schweißabsonderung. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Sender beim Tragen des Stiefels mit Sicherheit akti-

r> viert ist.

Nachdem Ausziehendes Schuhes trocknet die Batterie aus und wird damit wieder desaktivicrt.

Um eine bei Eintritt eines Katastrophenfalles funktionierende Energieversorgung des Senders durch das

ίο FüUelement zu gewährleisten, ist es lediglich erforderlich, die Elektrodenobcrflächen desselben gelegentlich abzuwischen. Selbst dieser geringfügige Wartungsvorgang kann jedoch entfallen bzw. wird automatisch ausgeführt, wenn das FüUelement - wie

4") bereits oben erwähnt — in der Sohle eine Stiefels eingebettet ist. In diesem Fall erfolgt das notwendige Reinigen der Elektrodenoberlläehen durch den beim Tragen des Stiefels notwendig auftretenden Scheuereffekt.

■>ii Da die erfindungsgcniäße, auf der Aktivierung zweier Elektroden durch menschlichen Schweiß beruhende Energieerzeugung keine sehr hohe Leistungsabgabe erreichen läßt, ist es zweckmäßig, den Sender des Markierungsgerätes so zu konzipieren, daß er ei-

Vi neu, bei gegebener Zellenspannung, möglichst geringen Stromverbrauch aufweist. Der Vorteil eines geringen Stromverbrauchs des Senders besteht desweiteren darin, daß kein Einschalter erforderlich ist, wodurch die Sicherheit, das Markierungsgerät bei

W) Eintritt einer Katastrophe in Betrieb vorzufinden, außerordentlich erhöht wird.

Die Zeichnung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung veranschaulicht und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

b^r> Fig. 1 ein Markierungsgerät nach der Erfindung anhand eines elektrischen Schaltplancs (schematisch).

Fig. 2 ein Beispiel für den Verlauf der Sehwing-

spannung des Oszillators in Abhängigkeit von der Zeil

bei einem Gerät nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Füllelements zur Energieversorgung des crfindungsgcmüßcn Markierungsgerätes.

Das erfindungsgemäße Markicrungsgerät besteht — wie aus Fig. 1 hervorgeht - aus einem Oszillator mit einem Verstärkerelcment 1 (hier ein NPN-Transistor) und einer speziellen Stromversorgung. Der eigentliche Oszillator ist in Fig. 1 links der Linie 1-1' dargestellt, die Stromversorgung befindet sich rechts von dieser Linie. Da der Oszillator sich durch einen sehr geringen Stromverbrauch auszeichnet, ist kein Einschalter nötig, wodurch sich die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Gerätes außerordentlich erhöht.

Das frequenzbestimmende Element des Oszillators ist der aus einer Spule 2 und einem Kondensator 3 gebildete Schwingkreis. Durch eine geeignet gewählte Anzapfung wird die Rückkopplungsbedingung eingehalten, so daß eine zusätzliche Rückkopplungswicklung entfällt. Die zur Rückkopplung dienende Spannung wird dem Transistor 1 über eine Parallelschaltung eines zweiten Kondensators 4 mit einem Widerstand 5 ander Basis zugeführt. Der zweite Kondensator 4 bewirkt zu Beginn des Schwingungscinsatzcs des Oszillators eine starke Rückkopplung. Hierdurch ist es vorteilhaft bedingt, daß der Oszillator auch noch bei sehr kleinen Versorgungsspannungen anschwingt.

Bei geeigneter Dimensionicrung der Basiskombination, die aus dem zweiten Kondensator 4 und dem Widerstand 5 besteht, kann der Oszillator außerdem zu Kippschwingungen angeregt werden, die sich im Endeffekt wie eine Amplitudenmodulation auswirken.

In Fig. 2 ist ein Beispiel für den Verlauf der Schwingspannung des Oszillators in Abhängigkeit von der Zeit aufgezeigt. Durch gezeigte Amplitudenmodulation in Gestalt von Kippschwingungen erreicht man einmal eine sehr einfache Hörbarmachung der Schwingungen im Ortungsempfänger. Da der Transistor 1 nur während der jeweiligen Dauer der einzelnen Impulse Energie verbraucht, bedeutet diese Art der Amplitudenmodulation gleichzeitig den Vorteil einer weiteren Leistungsersparnis. Man kann also bei gleicher mittlerer Leistung den Eitrzelimpuls verstärken, d. h. die Spitzenleistung erhöhen, oder, alternativ, bei gleicher Spitzenleistung, den mittleren Leistungsverbrauch des Senders dem Tastverhältnis entsprechend verringern.

Die Spule 2 läßt sich, auf einen Ferritkern gewikkelt, gleichzeitig als magnetische Antenne verwenden, so daß eine zusätzliche externe Antenne entfallen kann. Für besondere Anwendungsfälle kann jedoch außerdem eine zusätzliche Hilfsantenne (z. B. als Einknöpfantenne) galvanisch, induktiv oder kapazitiv angekoppelt werden.

In Fig. 1 ist weiterhin rechts von der strichpunktierten Linie 1-1'die erfindungsgemäße Stromversor

gung für den links der Linie 1-Γ dargestellten und im Vorstehenden beschriebenen Oszillator erkennbar. Es handelt sich hierbei im wesentlichen um ein battericartiges Füllelcmc nt 6, 7, 8, das bei Bedarf aktiviert werden kann, d. h. um eine galvanische Anordnung, die für den Einsatz mit dem notwendigen Elektrolyt benetzt werden muß. Das Füllelement 6, 7, 8 besteht aus zwei in der elektrochemischen Spannungsreihe an verschiedenen Stellen stehenden Materialien, z. B. Zink oder Magnesium (Platte 7) und Kupfer oder Silber (Platte 6). In dem verbleibenden Hohlraum zwischen den beiden Elektroden 6 und 7 kann zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit derselben ein leicht hygroskopisches Material 8 eingebettet sein. Das FüllmaterialS kann ferner so gewählt werden, daß es ähnliche Eigenschaft wie z. B. Ionenaustauscherfolien besitzt; zusätzlich zu diesen Ionenaustauschereigenschaftcn kann es auch noch hygroskopisch sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Elektroden 6 und 7 des Füllelemcnts kammartig ausgebildet und derart angeordnet, daß sie mit ihren Zinken ineinandergreifen. In diesem Fall ist ein hygroskopisches Füllmaterial nicht unbedingt erforderlieh.

Das erfindungsgemäße Füllclement 6, 7, 8 arbeitet nun wie folgt: Benetzt man die Elektroden 6, 7 mit menschlichem Schweiß, so entsteht zwischen ihnen je nach Benetzungsgrad und Materialwahl eine Spannung von einigen 100 mV. Diese Spannungswerte reichen aus, um den oben beschriebenen Oszillator anschwingen zu lassen und in Betrieb zu halten. Eine Tür diesen Zweck ausreichende Schweißabsonderung ist an sich an jeder Körperstelie vorhanden. Allerdings hat es sich gezeigt, daß einige Stellen hierfür besonders gut geeignet sind. So hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, das Füllelement 6, 7, 8 in die Sohle eines Stiefels, z. B. Skistiefel, einzubetten. Der Oszillator kann dann z. B. im Absatz desselben Stiefels angeordnet sein. Kommt nun beim Anziehen des Stiefel? das Füllelement 6, 7, 8 mit seinen metallischen Oberflächen mit dem Fuß bzw. Strumpf in Berührung, se wird der Oszillator aktiviert und bleibt so lange in Betrieb, wie der Schuh getragen wird. Das hygroskopisehe Füllmaterial 8 wirkt dabei als kurzzeitiger Puffer Nach dem Ausziehen des Schuhs trocknet das battericartige Füllelement 6,7,8 wieder aus und wird damil inaktiv.

Der Träger des im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Markierungsgerätes kann mit Hilfe geeigneter Empfänger unschwer geortet werden. Die notwendige Wartung des Markierungsgerätes beschränkt sich lediglich auf gelegentliches Abwischer der Elektrodcnoberflächen. Wegen des beim Trager von Schuhen notwendig auftretenden Scheuereffekte: kann selbst dieser geringfügige Wartungsvorgang entfallen bzw. wird automatisch ausgeführt, so daß eint bewußte Wartung des Gerätes durch den Träger über haupt nicht mehr erforderlich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Markierung von verschütteten Personen, insbesondere Lawinenverschütteter, bestehend aus einem Sender mit eigener Energieversorgung,dadurch gekennzeichnet, daß

1) die Energieversorgung des Senders aus einem Füllelement (galvanische Zelle) (6, 7, 8) besteht, welche aus zwei Elektroden mit dazwischenliegendem Füllmaterial aufgebaut ist, dessen Elektrodenmaterial aus der elektrochemischen Spannungsreihe ausgewählt ist und dessen Füllmaterial bei Aufsaugen von Schweiß zum aktiven Elektrolyten wird,

2) das Füllelement (6, 7, 8) in der Sohle eines vom Verschütteten bzw. potentiellen Verschütteten getragenen Stiefels, z. B. Skistiefels, angeordnet ist und daß

3) der Oszillator (1-5) des Senders im Absatz oder Stiefelschaft angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aktivierbare Materialien (Elektroden 6, 7) im Füllelement (6, 7, 8) Zink oder Magnesium einerseits und Kupfer oder Silber andererseits angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (6, 7) kammartig ausgebildet und derart im Füllelement (6, 7, 8) angeordnet sind, daß sic mit ihren Zinken ineinandergreifen (Fig. 3).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (6, 7) plattenförmig ausgebildet und mit Abstand voneinander im Füllelement (6, 7, 8) angeordnet sind und daß der Zwischenraum zwischen den Elektroden von einem leicht hygroskopischen und/oder die Eigenschaften von lonenaustauscherfolien aufweisenden Füllmaterial (8) ausgefüllt ist (Fig. 1).