DE3016383C2 - Sicherheitsvorrichtung für einen Aufenthalt einer Person bei einem nichtatmosphärischen Druck, insbesondere für Taucher - Google Patents

Description

50

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für den Aufenthalt einer Person bei einem nichtatmosphärischen Druck, insbesondere für Taucher, mit einem Druckfünler und einer Einrichtung zur Erzeugung eines zum Umgebungsdruck proportionalen elektrischen Signals und eines Alarmsignals.

Es ist bekannt, besondere Sicherheitseinrichtungen, sogenannte Totmann-Vorrichtungen, in solchen Fällen vorzusehen, in denen eine plötzlich auftretende Handlungsunfähigkeit einer Person ein nachteiliges Ereignis, wie ein Unglück oder gar eine Katastrophe nach sich ziehen könnte. So werden beispielsweise »Totmann«-Einrichtungen im Führerstand von Lokomotiven oder Flugzeugen eingesetzt, wobei diese »Totmann«-Einrichtungen darauf beruhen, daß die hierdurch überwachte Bedienungsperson entweder dauernd oder in zeitlichen Abständen eine Kontrolleinrichtung betätigen muß. Ein Ausbleiben dieser Betätigung wertet die Kontrolleinrichtung als eine eingetretene Handlungsunfähigkeit der Bedienungsperson, worauf entsprechende Rettungsmaßnahmen, wie ein Bremsvorgang oder eine automatische Steuerung, in Gang gesetzt werden. Entsprechend dem ihnen zugrundeliegenden Zweck hängen diese bekannten »Totmannw-Einrichtungen lediglich von der Betätigung durch die Bedienungsperson ab, wogegen ein Einschluß der herrschenden Umgebungsbedingungen keine Berücksichtigung findet

Es sind jedoch auch die Fälle von großer praktischer Bedeutung, in denen gerade sich verändernde Umgebungsbedingungen, nämlich ein vom normalen atmosphärischen Druck abweichender, veränderlicher Oberoder Unterdruck auf eine Person einwirkt und zu deren Handlungsunfähigkeit führt Bekannt ist hier vor allem die Gefahr des Tiefenrausches sowie des Sauerstoffmangels oder der Sauerstoffvergiftung, wie sie bei Schwimm- bzw. Leichttauchern oder auch bei schweren Helmtauchern und Unterwasserfahrzeug-Besatzungen, die unter erhöhtem Umgebungsdruck arbeiten, auftreten können. Die damit einhergehenden Erscheinungen einer Sinnestrübung, Ohnmacht oder eines Handlungsunvermögens, die durch die gegenüber dem atmosphärischen Druck veränderten Druckverhältnisse verursacht sind, erfordern zur Verhütung schlimmerer Folgen die sofortige Einleitung angemessener Rettungsmaßnahmen.

Aus der DE-AS Il 27 254 ist eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art für mit Atemgeräten arbeitende Personen bekannt Diese weist eine von einer Löscheinrichtung gesteuerte Kontrolleinrichtung auf, mit welcher eine zeitliche Folge von Kontrollsignalen erzeugt werden kann. Die dort vorgesehenen Atemgeräte dienen jedoch nicht für einen Einsatz unter nichtatmosphärischen Druckbedingungen, sondern zur Bereitstellung von Atemluft in Gegenwart giftiger Dämpfe und von Rauch. Dementsprechend ist die vorgenannte Einrichtung nicht für den Einsatz bei nichtatmosphärischen Bedingungen geeignet

Aus der DE-OS 2542 816 ist eine Einrichtung für Taucher zur Erzeugung eines zum Umgebungsdruck proportionalen elektrischen Signals und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignals bekannt Gemäß diesem Stand der Technik werden dem augenblicklichen Druck proportionale Signale mit einem Bezugssignal verglichen, dessen Wert einer vorgegebenen Druckänderungsrate entspricht Durch die beschriebene Einrichtung wird der Taucher so lange darauf hingewiesen, seine Aufstiegsrate zu verringern, bis das Anzeigegerät deaktiviert ist Diese Sicherungsmaßnahme erweist sich aber dann als nicht ausreichend, wenn der Taucher nicht mehr bei vollem Bewußtsein ist und selbst die Aufstiegsgeschwindigkeit nicht mehr willentlich beeinflussen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß diese in Abhängigkeit von den jeweiligen Druckverhältnissen arbeitet und sicherstellt, daß auch bei einer Beeinträchtigung des Bewußtseins der gefährdeten Person Rettungsmaßnahmen eingeleitet werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung eine an sich bekannte, von einer Löscheinrichtung gesteuerte Kontrolleinrichtung vorgesehen, durch die eine zeitliche Folge von Kontrollsignalen und damit einhergehenden, mittels einer durch die Person

erfolgenden Betätigung der Löscheinrichtung unterdrückbaren Rettungssignalen erzeugbar ist, und daß die Kontrolleinrichtung vom Druckfühler steuerbar und der zeitliche Abstand der Kontrollsignale in Abhängigkeit vom durch den Druckfühler gemessenen jeweiligen Umgebungsdruck selbsttätig einstellbar ist

Durch die. erfindungsgemäße Lösung wird der Tatsache Rechnung getragen, daß bei vom atmosphärischen Druck abweichenden Verhältnissen des Umgebungsdrucks die menschliche Handlungsfähigkeit beeinträchtigt und Gefahren für das Leben hervorgerufen werden können. Die einem nichtatmosphärischen Druck unterworfene Person wird daher bei der Erfindung durch die Kontrolleinrichtung überwacht, indem die von der Kontrolleinrichtung erzeugte zeitliche Folge der Kontrollsignale einer die Handlungsfähigkeit der überwachten Person anzeigenden Reaktion bedarf, nämlich der Unterdrückung der mit den Kontrollsignalen einhergehenden Rettungssignale durch Betätigung der Löscheinrichtung. Wird die Löscheinrichtung nach dem Auftreten eines der Kontrolfsignale nicht innerhalb einer bestimmten Zeit betätigt, so muß die Handlungsunfähigkeit der überwachten Person angenommen werden und das .infolge der fehlenden Betätigung der Löscheinrichtung auftretende Rettungssignal verursacht dann eine Auslösung und Einleitung geeigneter Rettungsmaßnahmen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß der zeitliche Abstand der Kontrollsignale nicht konstant ist, sondern eine selbsttätige Einstellung in Abhängigkeit vom jeweiligen Umgebungsdruck erfährt Dies ist äußerst wesentlich, weil die Gefährdung der Handlungsunfähigkeit und Gesundheit der nichtatmosphärischem Druck ausgesetzten Person stark von den tatsächlichen Verhältnissen des Umgebungsdruckes abhängt Im allgemeinen bedeuten geringe Abweichungen vom atmosphärischen Druck noch keine Gefahr, so daß der die Intensität der Überwachung bestimmende Abstand der Kontrollsignale sehr groß oder sogar unendlich groß sein darf, wogegen mit einer zunehmenden Abweichung vom atmosphärischen Druck schließlich Sicherheitsschranken bzw. die Grenzen von Sicherheitsbereichen erreicht oder überschritten werden, wobei sodann eine entsprechend intensive Überwachung mit einem immer geringer werdenden zeitlichen Abstand der Kontrollsignale erforderlich ist

Beim Sporttauchen liegt beispielsweise im Falle der Verwendung von reinem Sauerstoff als Atemgas die theoretische Sicherheitsschranke bei einer Tauchtiefe von 7 m, was durch den dieser Tauchtiefe entsprechenden Sauerstoffpartialdruck von 1,7 bar bedingt ist, weil Sauerstoff bei einem höheren Druck giftig ist

Demgegenüber ist jedoch die praktische Sicherheitsschranke auf eine Tauchtiefe von 20—25 m entsprechend einem Druck von 3—3,5 bar vorgeschoben, wobei diese praktische Grenze in hohem Maße von der gegenwärtigen Gesamtverfassung, Übung, Aufenthaltsdauer, Umgebungstemperatur u.dgl. abhängig ist Im Unterschied zur Verwendung von reinem Sauerstoff als Atemgas werden durch das Tauchen mit Preßluft- bzw. Mischgasgeräten erheblich günstigere Werte der Sicherheitsschranke erreicht. Hier liegt erfahrungsgemäß die Sicherheitsschranke für das Tauchen bei einer Tiefe von 30—40 m entsprechend einem Druck von 4—5 bar. Ab dieser Sicherheitsschranke nehmen die Gefahren für den Taucher ziemlich schnell zu. Eine Bewußtseinstrübung bzw. narkotisierende Wirkung tritt meistens bereits ab 40—50 m Wassertiefe entsprechend einem Druck von 5—6 bar ein, die selbst bei erfahrenen Tauchern ab etwa 70 m Wassertiefe entsprechend einem Druck von 8 bar zur Handlungsunfähigkeit s unkontrollierter Bewußtseinstrübung, Ohnmacht oder Tod führen können. Da durch die Erfindung die Intensität der Überwachung durch den zeitlich veränderlichen Abstand der Kontrollsignale selbsttätig ar. das Ausmaß der Gefahrenträchtigkeit der Verhältnisse des Umgebungsdrucks angepaßt ist, wird somit den beim Tauchen auftretenden Gefahrenmomenten ganz hervorragend Rechnung getragen.

Für Berufstaucher kommt auch die Verwendung von Gasgemischen, wie z.B. Helium-Sauerstoffgasgemi sehen als Atemgas in Betracht In diesem Fall ist erfahrungsgemäß nicht von einer einzigen Sicherheitsschranke auszugehen, sondern von einem bestimmten Sicherheitsbereich. Die Größe dieses Sicherheitsbereiches bestimmt sich vor allem nach der Art des Gasgemisches, wobei beispielsweise ein Partialdruck des Sauerstoffs von weniger als 0,2 bar einen Sauerstoffmangel, dagegen von mehr als 1,7 bar eine Sauerstoffvergiftung zur Foige hat In diesem Fall wird durch eine geeignete Ausbildung der erfindungsgemäßen Sicher heitseinnchtung der Abstand der Kontrollsignale beim Verlassen dieses Sicherheitsbereichs in dem Maße immer kurzer, in dem die Gefahr zunimmt

Weitere Beispiele für die Anwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung sind das Ballonfliegen,

wobei im Unterschied zum vorerwähnten Beispiel des Tauchens in diesem Fall die Druckabnahme mit wachsender Flughöhe eine immer intensivere Überwachung erfordert, sowie die Anwendung der Erfindung bei Druckkammern mit variablen Druckverhältnissen, bei Tauchbooten ohne oder mit nur unzureichendem Druckausgleich u. dgl.

Ein Beispiel für die Variationsbreite des zeitlichen Abstands der Kontrollsignale ergibt einen maximalen zeitlichen Abstand von 80 Sekunden und einen minima len zeitlichen Abstand von 20 Sekunden.

Die für das Sporttauchen mit Preßluftgeräten geeignete vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung zeichnet sich außerdem dadurch aus, daß der zeitliche Abstand der Kontrollsi gnale mit anwachsendem Umgebungsdruck abnimmt. Diese gegenläufige Abhängigkeit ist dadurch bedingt, daß bei dieser Anwendung die Gefahr mit der zunehmenden Tauchtiefe, d.h. dem anwachsenden Umgebungsdruck steigt.

so Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ist in der Kontrolleinrichtung ein druckabhängiger Schalter vorgesehen, durch den die Kontrolleinrichtung innerhalb eines vorwählbaren Bereichs des Umgebungsdrucks selbsttätig einschaltbar, außerhalb dieses Bereichs jedoch ausgeschaltet ist Diese Ausgestaltung trägt besonders dem Umstand Rechnung, daß beispielsweise beim Tauchen eine Überwachung erst ab einer bestimmten Tauchtiefe, die außerdem von den persönli chen Gegebenheiten der tauchenden Person abhängig ist, erforderlich wird. Dabei ist es vorteilhaft möglich, den Bereich, in dem die Überwachung stattfinden soll, unter Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten voreinzustellen, wobei sodann die Überwachung außer halb des voreingestellten Bereichs ausgeschaltet ist. Damit wird der Benutzer der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung der unnötigen Mühe enthoben, die Löscheinrichtung auch dann zu betätigen, wenn

mangels Überschreitung einer Sicherheitsschranke Oberhaupt keine Überwachung erforderlich ist Dabei erweist es sich in diesem Zusammenhang zur Erhöhung der Sicherheit als besonders zweckmäßig, daß der pt voreinstellbare Bereich nur bei atmosphärischem Druck

W veränderbar ist Damit wird die Gefahr ausgeschaltet,

:t daß die überwachte Person etwa unter dem Einfluß

V einer Bewußtseinstrübung den richtig voreingestellten

Bereich in gefahrbringender Weise verändert Im Falle eines Tauchers kann die ausschließlich bei atmosphärischem Druck durchführbare Veränderbarkeit des voreinstellbaren Bereichs beispielsweise sowohl durch einen entsprechenden Druckfühler als auch durch einen Feuchtigkeitsfühler bewerkstelligt werden, wobei durch den Feuchtigkeitsfühler eine Änderung des voreingestellten Bereichs in dem Augenblick gesperrt werden kann, in dem die Sicherheitseinrichtung mit dem Taucher unter die Wasseroberfläche eintaucht Mit besonders geringem Aufwand kann jedoch der voreinstellbare Bereich dadurch gesperrt werden, daß zu seiner Veränderung ein besonderes Werkzeug, wie ein Schlüssel od. dgl, erforderlich ist, den der Taucher während seiner Tauchfahrt nicht mit sich führt

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ist außerdem vorgesehen, daß die zeitliche Dauer des Rettungssignals in Abhängigkeit vom jeweiligen Umgebungsdruck selbsttätig einstellbar ist Dies erweist sich vor allem im Zusammenhang mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung als vorteilhaft bei der das Rettungssignal einem davon gesteuerten Magnetventil eines Auftriebskörpers, wie einer Tarierweste, Tauchrettungsweste od. dgl. zuleitbar ist Durch eine derartige Steuerung des Magnetventils ist die Öffnungsdauer und Dosierung des in den Auftriebskörper einströmenden Gasvorrats aus der entsprechenden Rettungsgasflasche derart einstellbar, daß bei einer großen Tauchtiefe ein entsprechend rascher Notaufstieg erfolgen kann. Zwar soll die Aufstiegsgeschwindigkeit bei Preßlufttauchern etwa 18 m pro Minute nicht überschreiten, was bei einem derartigen Notaufstieg möglicherweise überschritten wird. Da jedoch ein Tiefenrausch während des Aufstiegs sehr schnell abklingt, wird der Taucher rasch wieder dazu in die Lage gesetzt, seine Aufstiegsgeschwindigkeit den Bedürfnissen entsprechend durch ein ^: an dem Auftriebskörper, nämlich seiner Tauchrettungsweste angebrachtes Notablaßventil anzugleichen.

Schließlich ist bei noch einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung vorgesehen, daß das Rettungssignal auf eine entfernte Empfangsstation übertragbar ist Diese Ausgestaltung eignet sich vor allem für berufsmäßige Tauchunternehmungen, insbesondere für Sättigungstauchunternehmungen, bei denen es für den Taucher meist nicht möglich ist sofort und ohne Einhaltung von

ίο Dekompressionszeiten an die Wasseroberfläche zurückzukehren. In diesen Fällen stehen üblicherweise Unterwasserhäuser bzw. Druckkammern in Bereitschaft wobei sodann das Rettungssignal, beispielsweise optisch, akustisch, über Kabel oder Wellenabstrahlung der Empfangsstation die eingetretene Gefahr anzeigt um von dort aus die notwendigen Rettungsmaßnahmen sofort einleiten zu können.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung ist mit geringem Kostenaufwand herstellbar, da als Bauelemente hierfür bekannte elektronische Drucksensoren zur druckabhängigen Steuerung der elektronischen Kontrolleinrichtung verwendet werden können. Die von der Kontrolleinrichtung als elektronische Steuerimpulse erzeugten Rettungssignale können ebenso leicht

in bekannter Weise durch Magnetventile in eine entsprechende mechanische Drucksteuerung umgewandelt werden.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung im Zusammenhang mit Tauchern ermöglicht nicht nur eine Anzeige eintretender Gefahren, wie Sinnestrübung, Ohnmacht od. dgl. sowie die Einleitung der entsprechenden Rettungsmaßnahmen, sondern erlaubt auch eine selbsttätige Bergung, wenn bereits der Tod eingetreten ist Vom Gesichtspunkt des materiellen Schadens bedeutet dies geringere Bergungskosten und die Vermeidung versicherungstechnischer Probleme, da der selbsttätig an die Oberfläche getriebene Tote sodann leichter auffindbar ist

Insbesondere ist jedoch die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung für Sporttaucher von Vorteil, da sie keinen großen finanziellen Aufwand erfordert, in der Bedienung einfach und auch von geringem Gewicht ist Sie ist ferner an alle gebräuchlichen Arten von Tauch- und Tarierwesten sowie tarierbare Anzüge, Ab- und Auftriebskörper anschließbar.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für den Aufenthalt einer Person bei nichtatmosphärischem Druck, insbesondere für Taucher, mit einem Druckfühler und einer Einrichtung zur Erzeugung eines zum Umgebungsdruck proportionalen elektrischen Signals und eines Alarmsignals, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte, von einer Löscheinrichtung gesteuerte KontroUeinrichtung vorgesehen ist, durch die eine zeitliche Folge von Kontrollsignalen und damit einhergehenden, mittels einer durch die Person erfolgenden Betätigung der Löscheinrichtung unterdrückbaren Rettungssignalen erzeugbar ist, und daß die Kontrolleinrichtung vom Druckfühler steuerbar und der zeitliche Abstand der Kontrollsignale in Abhängigkeit vom durch den Druckfühler gemessenen jeweiligen Umgebungsdruck selbsttätig einstellbar ist

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand der Kontrollsignale mit anwachsendem Umgebungsdruck abnimmt

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen in der Kontrolleinrichtung vorgesehenen druckabhängigen Schalter, durch den die Kontrolleinrichtung innerhalb eines vorwählbaren Bereichs des Umgebungsdrucks selbsttätig einschaltbar, außerhalb dieses Bereichs jedoch ausgeschaltet ist

4. Sicherheitseinrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorwählbare Bereich nur bei atmosphärischem Druck veränderbar ist

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Dauer des Rettungssignals in Abhängigkeit vom jeweiligen Umgebungsdruck von der Sicherheitseinrichtung selbst einstellbar ist

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rettungssignal einem davon gesteuerten Magnetventil eines Auftriebskörpers, wie einer Tarierweste oder Tauchrettungsweste zuleitbar ist.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rettungssignal auf eine entfernte Empfangsstation übertragbar ist.