DE3342097A1

DE3342097A1 - Durch wasser aktivierbare druckgasvorrichtung fuer das rettungswesen

Info

Publication number: DE3342097A1
Application number: DE19833342097
Authority: DE
Inventors: Holger 2000 Hamburg Hansen
Original assignee: Autoflug GmbH
Current assignee: Autoflug GmbH
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1985-06-05
Also published as: GB8428901D0; GB2149356B; US4585190A; FR2555130B1; GB2149356A; DE3342097C2; FR2555130A1

Description

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 10916/83 - Seite 4 ^V1itV- ·

Durch Wasser aktivierbare Druckgasvorrichtung für das Rettungswesen

Die Erfindung betrifft eine durch Wasser aktivierbare Druckgasvorrichtung für das Rettungswesen, insbesondere automatische Trennkupplung für Fallschirme, mit einer Kammer, in die durch öffnungen Wasser eindringen kann und die Elektroden aufweist, bei deren überbrückung mit Wasser über eine elektrische Schaltung das Druckgas aktiviert wird.

In vielen Fällen ist es im Rettungswesen notwendig, bei Berührung mit Wasser einen bestimmten Vorgang auszulösen. Zum Beispiel soll ein Rettungsfloß, eine Schwimmweste oder dgl. aufgeblasen werden, wenn es ins Wasser geworfen worden ist. Eine .Rettungsboje soll zum Beispiel zum Abgeben von Licht- oder Funksignalen aktiviert werden, sobald sie im Wasser

schwimmt.

Aber auch für Fallschirmspringer müssen besondere Vorgänge eingeleitet werden, wenn der Fallschirmspringer das Wasser erreicht. Löst er sich nämlich nicht rechtzeitig von seinem Fallschirm durch Betätigung einer Schnellkupplung, so kann er durch die noch nicht kollabierte Fallschirmkappe unter Wasser gezogen werden. In vielen Fällen wird es ihm jedoch nicht möglich sein, diese Trennung rechtzeitig durchzuführen, zum Beispiel wenn er ohnmächtig ist oder verletzt ist oder unter Schock steht.

Insbesondere im Fall des Fallschirmspringers ist es aber auch

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wesentlich, daß der durch Wasser auszulösende Vorgang nicht vorzeitig zum Beispiel durch Spritzwasser, Regenwasser, Kondenswasser oder dgl. eingeleitet wird, da sonst die große Gefahr

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von tödlichen Unfällen besteht.

Es ist zwar bekannt, zum selbsttätigen Aufblasen von Rettungsgeräten, insbesondere RettungsSchwimmwesten eine Vorrichtung der eingangs genannten 2U verwenden. Die Vorrichtung weist dabei eine Kammer auf, die mit zwei Elektroden versehen ist. Füllt sich diese Kammer allmählich mit Wasser, so verringert sich der elektrische Widerstand zwischen den beiden Elektroden. Unterschreitet dieser Widerstand einen bestimmten vorher gewählten Wert, so wird der gewünschte Vorgang (Aufblasen der Rettungsschwimmweste) eingeleitet (DE-PS 19 60 649).

Die Wirksamkeit hängt dabei kritisch von der Wahl des Widerstandswertes ab. Wird dieser Wert (z.B. für Süßwasser) auf einen verhältnismäßig hohen Wert eingestellt, so kann möglicherweise durch Spritzvorgänge oder vorherige Verunreinigung nur wenig Salzwasser in die Kammer gelangen, bevor die Vorrichtung überhaupt im Wasser schwimmt, wobei dann aber trotzdem schon der Vorgang ausgelöst wird. Dies wird bei Rettungsschwimmwesten zwar in vielen Fällen zu weniger dramatischen Problemen führen, würde aber bei einem Fallschirmspringer das vorzeitige Lösen des Fallschirm und damit mit größter Wahrscheinlichkeit den Tod des Fallschirmspringers bedeuten. Stellt man aber andererseits den Widerstandswert auf einen so kleinen Wert ein, so wird dieser bei Süßwasser selbst bei vollständiger Füllung der Kapsel möglicherweise gar nicht erreicht werden, so daß der gewünschte Vorgang auch nicht ausgelöst wird, nachdem die Kapsel vollständig mit Wasser gefüllt ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die der gewünschte Vorgang zuverlässig und nur dann ausgelöst wird, wenn sich die

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Vorrichtung im Wasser befindet.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Vorrichtung einen Kanal, der sich von einer ersten Oberfläche der Vorrichtung zu einer zweiten, gegenüberliegenden Oberfläche durch die Vorrichtung erstreckt, daß sie'eine erste Detektorkammer hat, die durch eine öffnung mit der ersten Oberfläche und durch eine andere öffnung mit dem Kanal verbunden ist, und daß sie eine zweite Detektorkammer aufweist, die zwischen der ersten Detektorkammer und der zweiten Oberfläche angeordnet ist und die durch eine Öffnung mit der zweiten Oberfläche und durch eine andere Öffnung mit dem ,Kanal" verbunden ist, wobei der Kanal und jede der Detektorkämmernje zwei durch Wasser überbrückbare Elektroden enthalten, die so geschaltet sind, daß die Aktivierung des Druckgases bei Überbrückung aller drei Elektrodenpaare erfolgt.

Statt einer Kammer werden also ein' Kanal und zwei Detektorkammern verwendet, 'die jeweils mit zwei Elektroden versehen sind. Solange auch nur ein Elektrödenpaar nicht durch eine Wasserstrecke überbrückt isty^mißt die-elektrische Schaltung einen sehr großen elektrischen Widerstand und leitet daher den gewünschten Vorgang '('z'· B. Lösen der Trennkupplung) nicht aus. Erst wenn alle drei'Kammern gefüllt sind, verringert sich schlagartig der Widerstand, so daß diese plötzliche Änderung zuverlässig festgestellt werden kann und der gewünschte Vorgang zuverlässig ausgelöst werden kann. Der wesentliche Vorteil gegenüber der vorbekannteh Anordnung (DE-PS 19 60 649) ist dabei, daß die'Erniedrigung" des'Widerstandes mit der Befüllung nicht allmählich, sondern plötzlich erfolgt. Es ist daher keine kritische"'Einstellung eines Schwellwiderstandes für Salzwasser oder Süßwasser erforderlich; die Vorrichtung arbeitet vielmehr sowohl· in Salzwasser als auch Süßwasser

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gleichermaßen zuverlässig.

Außerdem besteht ein wesentlich größerer Schutz gegen Sprit-/-wasser, Regenwasser und dergleichen, da sich auch unter ungünstigsten Umständen nicht gleichzeitig der Kanal und die
beiden Kammern mit Wasser füllen können, solange die VorrichUmq nicht auf allen Seiten von Wasser umgeben ist, d.h. im Wasser liegt oder schwimmt.

Strömt z.B. Wasser von oben (auf die erste Oberfläche) auf d\x' Vorrichtung, so kann es durch den Kanal hindurchfließen, nicht, aber den Kanal füllen. Dabei könnte zwar Wasser aus dem Kanal durch die andere öffnung in die zweite Detektorkammer eindringen, das dort aus der ersten öffnung aber schneller herausfließen würde, als es hereinfließen kann, da die andere Öffnung einen kleiner Querschnitt hat als die eine Öffnung. Nur die
erste Detektorkammer würde bei entsprechend großer Strömungsgeschwindigkeit bzw. starkem Regenfall oder dgl. gefüllt
werden können. Dabei würde höchstens das erste Elektrodenpaar in der ersten Detektorkammer überbrückt werden, kaum aber das; Detektorpaar im Kanal (nur bei sehr großen Strömungsgeschwindigkeiten) , auf keinen Fall aber das Detektorpaar in der zweiten Detektorkammer, so daß der gewünschte Vorgang nicht ausgelöst würde, die Trennkupplung z.B. bei einem Fallschirm nicht betätigt werden würde.

Die gleichen Verhältnisse bestehen, wenn man die Vorrichtung
umdreht, die Strömung also von der zweiten Oberfläche her auf die Vorrichtung einwirkt. Auch in diesem Falle wird der durch Druckgas betätigte Vorgang nicht eingeleitet.

Nur wenn sich die gesamte Vorrichtung im Wasser befindet, so
füllt sich der Kanal verhältnismäßig schnell mit Wasser und

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die beiden Detektorkammern .etwas langsamer vollständig mit Wasser, so daß alle drei Elektrodenpaare durch Wasser überbrückt sind und der Druckgas betätigte Vorgang ausgelöst wird.

Eine besonders einfache Verbindung der Elektroden mit der elektrischen Schaltung wird erhalten, wenn je eine der Elektroden der Detektorkammern mit der Spannungsquelle und/oder elektrischen Schaltung und die jeweils andere mit einer der Elektroden des Kanals elektrisch leitend verbunden ist. Auf diese Weise.sind die Elektrodenstrecken in den beiden Detektorkammern und im Kanal hintereinander geschaltet. Wenn nur ein Elektrodenpaar in Kanal oder Detektorkammern nicht überbrückt ist, mißt die Schaltung einen sehr hohen elektrischen· Widerstand, der schlagartig sehr niedrig wird, wenn auch die letzte Kammer mit Wasser gefüllt ist. Dabei könnte höchstens auch ohne vollständige Befüllung, aller Kammern eine überbrückung von einer Kammer zur anderen stattfinden, z.B. eine überbrückung der ersten und letzten Elektrode durch einen Wasserfilm, der sich in den beiden Detektorkamraern befindet. Wegen der verhältnismäßig großen Länge der Wasserstrecke ergibt dies aber einen wesentlich größeren Widerstand, der schaltungsmäßig leicht von einer vollständigen Befüllung unterschieden werden kann.

: Soll die Schaltung noch sicherer gestaltet werden, um auch

j Probleme dieser Art auszuschalten,%o wird vorteilhafter-

• weise vorgesehen, daß jede_:der Elektroden einzeln mit der

! elektrischen Schaltung verbunden ist. Die Schaltung mißt

] dann den Widerstand zwischen jedem Elektrodenpaar. Nur wenn

] alle drei so gemessenen Widerstände durch überbrückung mit

] Wasser verringert worden sind, wird das Druckgas aktiviert.

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Vorzugsweise ist die Vorrichtung auch manuell betätigbar. Dabei soll weniger der Nachteil eines möglichen Versagens im Wasser beseitigt werden, sondern die Möglichkeit, daß die Vorrichtung auf dem Land eingesetzt werden könnte, wie z.B. bei einem Fallschirmabsprung auf festes Land.

Wenn die Querschnittsfläche der anderen öffnung in der Detektorkammer wesentlich kleiner ist als die des Kanals, so wird die Strömung im Kanal durch die zusätzlichen Strömungen in/aus den Detektorkammern verhältnismäßig -.renig beeinflußt, wodurch die Funktionsweise der Vorrichtung noch sicherer und besser vorhersehbar wird.

Der Kanal kann mit einer mittigen Verengung versehen sein, wobei beidseitig der Verengung je eine Elektrode vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, daß sich auch bei Beaufschlagung mit Regen oder dgl. mit großer Strömungsgeschwindigkeit der Kanal nicht vollständig mit Flüssigkeit füllen kann; der von der Seite, auf der die Flüssigkeit auftrifft, wegweisende Teil des Kanals wird vielmehr mehr oder weniger leer bleiben, so daß die Elektroden durch die Flüssigkeit nicht überbrückt werden können.

Dabei können die anderen öffnungen der Detektorkammerη im Bereich der Verengung angeordnet sein, was bei starkem Regen und deswegen einseitig gefülltem Kanal nicht den Nachteil ergibt, daß von dieser Seite her die eine Meßkammer gefüllt: werden kann.

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Die Verengung kann durch einen Vorsprung der Kanalwand gebildet sein, an dessen Seiten die Elektroden des Kanals, hinter den Vorsprung zurückspringend, angebracht sind. Dadurch wird durch den Vorsprung der Wasserstrom bei starkem Regen oder anderen starken Wasserströmungen von der einen Elektrode abgelenkt,'so daß hier ebenfalls keine überbrückung durch Wasser erfolgen kann.

Damit Spritzwasser, Kondenswasser oder dgl. leicht von der Vorrichtung abfließt und dort keine Ansammlungen bildet, durch die Elektroden überbrückt werden könnten, kann vorteilhafter Weise vorgesehen werden, daß die ersten und zweiten Oberflächen und die Oberflächen des Kanals und der Detektorkammern aus Polytetrafluorethylen bestehen, daß unter der Bezeichnung "Teflon" im Handel ist. Selbstverständlich kann auch der ganze Block, in dem der Kanal und die Detektorkammern angeordnet sind, aus diesem Material bestehen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Elektroden π-förmig angeordnet sind. Nur wenn alle drei Schenkel des π von Wasser bedeckt sind, also der gesamte Block mit Kanal und Kammern im Wasser liegt, kann der gewünschte Vorgang ausgelöst werden.

Der gesamte Meßkörper kann dabei sehr klein gestaltet werden, z.B. zündholzschachtelgroß sein, so daß er wenig Platz beansprucht und trotzdem zuverlässig arbeitet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Ansicht eines manuell zu betätigenden Schnelltrennkupplung für Fallschirme, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebaut werden kann;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen wesentlichen Teil der erfindungsmäßen Vorrichtung; und

Fig. 3 die räumliche/ π-förmige Anordnung der

Elektroden der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Schnelltrennkupplung 1 gezeigt, in Verbindung mit welcher die erfindunggemäße Vorrichtung vorteilhafterweise verwendet werden kann. Es sind jedoch auch andere Anwendungen möglich, wie z.B. bei selbsttätig aufblasbaren Rettungsschwimmwesten und dgl.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht die Vorrichtung aus einem Block 2, mit zwei im wesentlichen geschlossenen Hohlräumen 4 und 5. Im Hohlraum 4 ist dabei eine Batterie 6 sowie eine damit verbundene elektronische Schaltung 7, 28 angeordnet. Im Hohlraum 5 befindet sich eine Treibgaseinrichtung, von der lediglich ein elektrisch zu betätigender Zünder 8 gezeigt ist. Außerdem weist der Block einen von oben nach unten hindurchgehenden Kanal 9 auf, der sich in der Mitte verengt. Seitlich von diesem Kanal 9 sind eine erste Detektorkainmer 10 und eine zwoite Detektorkammer 11 vorgesehen, die aber öffnungen 12 bzw. 13 mit dem Kanal 9 in der Nähe von dessen Verengung verbunden sind. Diese öffnungen haben verhältnismäßig geringen Querschnitt. Außerdom sind die Detektorkammern 10 bzw. 11 über öffnungen 14 bzw. 15 mit der oberen Oberfläche 16 bzw. der unteren Oberfläche 17 des Blocks 2 verbunden. Die öffnungen 14 bzw. 15 hahen dabei einen größeren Querschnitt als die öffnungen 12 bzw. 13.

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Die Detektorkammer 10 weist Elektroden 18, 19, der Kanal 9 weist Elektroden 20, 21, und die Detektorkammer 11 weist Elektroden 22 und 23 auf. Jede dieser Elektroden ist dabei mit dem Teil 28 der elektrischen Schaltung verbunden, durch den die Widerstände zwischen den paarweise in den Detektorkammern 10, 11 und im Kanal 9 angeordneten Elektroden gemessen werden.

Die Steuerschaltung ist dabei so eingestellt, daß nur dann, wenn alle drei Elektrodenpaare in den beiden Detektorkammern und im Kanal durch Wasser überbrückt sind, durch die elektrische Schaltung 7 über Leitungen 24 die Zündladung 8 gezündet wird, wodurch das Treibgas aus der Kammer 5 über den Kanal 25 aus dem Block und zu der gewünschten Stelle austritt, an der die Trennkupplung betätigt werden soll oder aber z.B. eine Rettungsweste aufgeblasen werden soll. Es ist dabei möglich (aber nicht unbedingt erforderlich), die Einrichtung so einzustellen, daß sie nur bei Befüllung mit Seewasser reagiert, wodurch selbstverständlich noch zuverlässiger verhindert werden kann, daß sie schon durch Regenwasser und dgl. ausgelöst werden kann.

Wie man aus der Fig. 2 leicht ersehen kann, kann sich auch bei großen Strömungsgeschwindigkeiten von Wasser, das von oben auf den Block 2 einwirkt, der Kanal 9 aufgrund der Verengung nicht völlig mit Wasser füllen; der untere Teil wird vielmehr teilweise leer bleiben, so daß die Elektroden 20, 21 nicht überbrückt werden können. Dies gilt um so mehr, weil durch die mittlere Verengung des Kanals 9 im Bereich der Vorsprünge 26, 27 das Wasser so abgelenkt wird, daß es die untere Elektrode 21 nicht berührt. Die Detektorkammer 10 kann sich zwar mit Wasser füllen, nicht aber die Detektorkammer 11, da die Zuströmöffnung 13 einen kleineren Querschnitt hat als die Ausgleichsöffnung 15. Das gleiche gilt selbstverständlich, wenn die Strömung von der anderen Seite kommt bzw. der Block 2 umgedreht wird.

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Fig. 3 veranschaulicht noch die fr-förmige Anordnung der Elektroden 18 bis 23, wobei die dazwischenliegenden Wasserstrecken durch gewellte Linien angedeutet sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Durch Wasser aktivierbare Druckgasvorrichtung für das Rettungswesen, insbesondere automatische Trennkupplung für Fallschirme, mit einer Kammer, in die durch Öffnungen Wasser eindringen kann, und die Elektroden aufweist, bei deren Überbrückung mit Wasser über eine elektrische Schaltung das Druckgas aktiviert wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß sie einen Kanal (9), der sich von einer ersten Oberfläche (16) der Vorrichtung zu einer zweiten, gegenüberliegenden Oberfläche (17) durch die Vorrichtung erstreckt,

daß sie eine erste Detektorkammer (10), die durch eine öffnung (14) mit der ersten Oberfläche (16) und die durch eine andere Öffnung (12) mit dem Kanal (9) verbunden ist,

BANK- DRESDNER BANK. HAMBURG. 4 030448 (BLZ 20080000, POSTSCHECK· HAMBURG 147607-200(BLZ₂Ot. 10020, TELEGRAMM S

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und das sie eine zweite Detektorkammer (11) aufweist, die zwischen der ersten Detektorkammer (10) und der zweiten Oberfläche (17) angeordnet ist und die durch eine öffnung (15) mit der zweiten Oberfläche (17) und durch eine andere öffnung (13) mit dem Kanal (9) verbunden ist,

wobei der Kanal (9) und jede der Detektorkammern (10, 11) je zwei durch Wasser-überbrückbare Elektroden (18, 19; 20, 21; 22, 23) enthalten-, die so geschaltet sind", daß die Aktivierung des Druckgases bei überbrückung aller drei Elektrodenpaare erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je eine (18, 23) der Elektroden der Detektorkammern (10, 11) mit der Spannungsquelle (6) und/oder elektrischen Schaltung (7, 28) und die jeweils andere (19, 22) mit einer der Elektroden (20, 21) des Kanals (9) elektrisch leitend verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Elektroden (18, 19; 20, 21; 22, 23) einzeln mit der elektrischen Schaltung (7, 28) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie manuell betätigbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der anderen öffnungen (12, 13) der Detektorkammern (10, 11) wesentlich kleiner ist als die des'Kanals (9).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (9) mit einer mittigen Verengung (26, 27) versehen ist, wobei beidseitig der

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Verengung (26, 27) je eine Elektrode (20 ,.21) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen öffnungen (12, 13) der Detektorkammern (10, 11) im Bereich der Verengung (26, 27) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung (26, 27) durch einen Vorsprung der Kanalwand gebildet ist, an dessen Seiten die Elektroden (20, 21) des Kanals (9), hinter dem Vorsprung (26, 27) zurückspringend, angebracht sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Oberflächen (16, 17) und die Oberflächen des Kanals (9) und der Detektorkammern (10, 11) aus Polytetrafluorethylen bestehen .

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