DE3903619A1 - Anzug zur stuetzung des koerpers gegenueber beschleunigungskraeften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Anzug zur Stützung des Körpers gegenüber Beschleunigungskräften, dessen Druckkörper auf unterschiedliche Anzugbereiche verteilt und mit einem druckerzeugenden Medium gefüllt sind, welches aus einer Druckversorgungseinheit gespeist wird.

Derartige Anzüge werden als Druckanzüge bzw. Anti-G-Anzüge bezeichnet und dienen dazu, die Belastung des Körpers unter Beschleunigungskräften, wie sie beispielsweise bei schnellen Höhenwechseln in der Kampffliegerei auftreten, auszugleichen. Durch gezielte Druckausübung auf die äußere Körperoberfläche wird das Blutgefäßsystem des Körpers unter Druck gesetzt. Dadurch wird verhindert, daß die Blutmengen unter der Einwirkung der Beschleunigungskräfte nicht aus dem lebensnotwendigen Gehirn- und Oberkörperbereich in die unteren Extremitäten oder Arme absinkt. Zu diesem Zweck ist der Anzug in Teilbereiche aufgeteilt, welche einzeln für sich um die entsprechenden Körperstellen angeschnallt werden können, damit sie diesen eng anliegen. Die einzelnen Bereiche unter sich sind an einen Druckmittelkreislauf angeschlossen, welcher von einer Druckversorgungseinheit gespeist wird, durch die der jeweilige erforderliche Druck im Kreislauf erzeugt oder auch wieder abgebaut werden kann. Dabei können die einzelnen Bereiche des Anzugs entweder an einem gemeinsamen Kreislauf angeschlossen sein, oder einzelne Bereiche besitzen einen eigenen, unabhängigen Druckversorgungskreislauf.

Ein derartiger Anzug ist in der US-PS 24 95 316 beschrieben worden.

Die bekannten Anzüge werden für fliegendes Personal, vor allem bei Jet-Piloten, eingesetzt, die während ihres Einsatzes erhöhten Beschleunigungskräften ausgesetzt sind, wenn beispielsweise enge Kurvenflüge ausführen. Um zu verhindern, daß z. B. die Extremitäten abfließt, wird ein Überdruck in den Manschetten um Unterschenkel und Oberschenkel sowie auch notwendigenfalls in den Armbereich eingeleitet. Sobald die Beschleunigungskräfte nachlassen, wird der Druck in den jeweiligen Teilbereichen wieder abgebaut.

Neben der körperlichen Belastung durch Beschleunigungskräfte sind die Piloten jedoch auch noch starken Temperatureinflüssen durch direkte Sonneneinstrahlung ins Cockpit unterworfen, die den Kreislauf noch zusätzlich belasten. Um diese Belastung auszuschalten, werden geeignete Temperieranzüge angelegt. Sie bestehen aus spiralig oder mäanderförmig angeordneten Schläuchen, die in das Gewebe des Anzugs innenseitig eingenäht sind und nahe der Körperoberfläche liegen müssen, um die Temperierung durch Wärmeleitung sicherzustellen. In einem Kühlmittelkreislauf, bestehend aus einem Wärmetauscher, einer Pumpe und einem Schlauchsystem, transportiert ein flüssiges Arbeitsmedium die Wärme vom Körper weg oder zum Körper hin (DE-OS 16 10 647).

Soll nun die Belastung des Körpers durch Beschleunigungskräfte einerseits und Temperaturschwankungen anderseits verhindert werden, ist es bei den herkömmlichen Anzugssystemen notwendig, zwei getrennte Anzüge übereinander anzulegen. Dabei ist in der Regel der innenliegende Anzug der Wärmeschutzanzug und der äußere Anzug der Anti-G-Anzug. Der äußere Anti-G-Anzug kann dann nur indirekt über den Kühlanzug die Druckwirkung auf die Körperoberfläche übertragen. Bei schlechter Abstimmung der Druckwirkung des Anti-G-Anzugs in bezug auf den darunterliegenden Wärmeschutzanzug kann es zum Verklemmen, zumindest aber zur Abschnürung von Kühlschläuchen kommen. Außerdem ist das Anlegen von zwei getrennten Anzugssystemen für die Beweglichkeit des Trägers hinderlich und die Vielzahl von Versorgungsanschlüssen und -leitungen schränken diese Beweglichkeit weiter ein. Bei einer umgekehrten Anzugsreihenfolge, d.h. zuerst der Anti-G-Anzug und darüberliegend der Wärmeschutzanzug, würde zwar der Schutz gegen Beschleunigungskräfte erhöht, die Temperierungsleistung des Wärmeschutzanzuges jedoch vermindert, da eine unmittelbare Wärmeübertragung nicht möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anzug der genannten Art so zu verbessern, daß er den Wärmeaustausch zwischen dem Körper und dem Kühlmedium nicht behindert. Gleichzeitig soll der Tragekomfort verbessert werden, wenn ein Schutz vor Beschleunigungskräften und eine Temperierung des Körpers erzielt werden sollen.

Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, daß das Medium als Wärmeträger ausgebildet ist, und daß mindestens einzelne Anzugsbereiche von dem Medium durchströmbar und an einen Wärmetauscher angeschlossen sind.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nunmehr beide Funktionen, nämlich die Temperierung und der Schutz des Körpers vor auftretenden Beschleunigungskräften, in einem einzigen Anzug zusammengefaßt sind und in idealer Weise aufeinander abgestimmt werden können. Es brauchen nicht mehr zwei Anzüge übereinander angezogen zu werden, die die Bewegungsfreiheit des Anzugträgers behindern, und die Versorgungsanschlüsse für die Druckerzeugung und die Strömung des Wärmetauschmediums können dieselben sein. Außerdem ist bei der Verwendung einer Flüssigkeit als strömendes Medium und druckerzeugendem Mittel eine bessere Ausnutzung der Druckenergie möglich, da die Flüssigkeit weniger kompressibel ist als ein Gas.

Wahlweise können einzelne oder auch alle Anzugsbereiche an den Wärmetauscher angeschlossen sein. Es kann ausreichend sein, den Oberkörper zu temperieren und lediglich den Bauchbereich und die Extremitäten mit Überdruck zu beaufschlagen.

Um eine radial auf den Körper gerichtete Druckwirkung zu erleichtern, ist es zweckmäßig, die Bereiche mit einer Wandung auszustatten, die an der Anzugsinnenfläche zumindest teilweise aus einem elastischen und an der Anzugsaußenfläche aus einem unelastischen Material besteht. Bei Erzeugung eines Druckes in den einzelnen Bereichen kommt es dann nicht zu einem Aufblähen oder Ausdehnen der einzelnen Bereiche oder Schlauchleitungen, die zu einer zusätzlichen Versteifung des gesamten Anzugsystems führten würden. Vielmehr ist die Druckauswirkung auf eine begrenzte Anzugsinnenfläche gerichtet, so daß im übrigen keine signifikante Querschnittsänderung in den Bereichen auftritt.

Die Bereiche sind als Manschetten sind in einem Coverall fixiert und werden beim erstmaligen Anlegen auf den Umfang des jeweiligen Körperteils eingestellt. Der Anzug ist somit auf die physiognomischen Eigenschaften des Anzugträgers zugeschnitten. Es können entweder mehrere Anzugbereiche über die Anschlußstücke strömungsmäßig zusammengefaßt werden, so daß ein gemeinsamer Anschluß an die das Medium fördernde Fördereinheit vorgesehen werden kann, oder einzelne Teilstücke werden mit ihren Anschlußstücken getrennt an die Fördereinheit angeschlossen und über den Wärmetauscher geführt.

Zum gerichteten Durchfluß des Mediums durch die Manschetten sind diese mit Leitungskanälen versehen, welche untereinander über Durchtritte verbunden sind, in welche die Anschlußstücke münden.

In den Anschlußstücken selbst können sich Drosselstellen befinden, durch die die Strömungsquerschnitte der Anschlußstücke verändert werden können. Somit kann man die Reihenfolge in Durchströmungsrichtung festlegen, in welchem die Teilbereiche bei Druckerzeugung stufenweise unter Überdruck gesetzt werden können. Je nach Erfordernis kann es auch wünschenswert sein, einen bestimmten Teilbereich von der Druckerzeugung auszuschließen, indem die entsprechende Drosselstelle ganz geschlossen wird. Die Drosseln können auch von einem Steuergerät angesteuert werden, welches druckabhängig die Drosselstellen in vorgebbarer Weise öffnet oder schließt. Dadurch kann der Anzug z.B. entweder als reiner Druckanzug benutzt werden, wenn die strömungsmäßig zuletzt angeordneten Drosselstellen geschlossen und die übrigen geöffnet sind, oder als Druck-Wärme-Anzug, wenn alle Drosselstellen völlig geöffnet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Anzug mit seinen Teilbereichen Fig. 2, 3, 4, 5 die Schnitte durch verschiedene Teilbereiche des Anzugs.

In Fig. 1 ist ein Anzug (1) dargestellt, welcher in Form eines Coveralls aus einem flexiblen, undehnbaren Gewebe geschneidert ist. Der Anzug (1) ist in mehrere Teilbereiche unterteilt, von denen der größte der Oberkörperbereich (2) ist, an den sich der Unterleibsbereich (3), die Oberschenkelbereiche (4, 4′) und die Unterschenkelbereiche (5, 5′) anschließen. Der Armbereich (6, 6′) bildet mit dem Oberkörperbereich (2) eine Einheit. Jeder der Teilbereiche ist mit einem Netz von Leitungskanälen (7) durchzogen, welches im Armbereich (6, 6′) in Höhe der Ärmelöffnungen und im Unterschenkelbereich (5, 5′) in Höhe der Fußöffnungen an eine Versorgungseinheit (8) über Versorgungsleitungen (9) angeschlossen ist. Die Versorgungseinheit (8) enthält eine Fördereinheit (10) und einen Wärmetauscher (11), welche an eine den Medium-Druck erzeugende Druckversorgungseinheit (12) und an einen Medienvorrat (13) angeschlossen ist. Jeder der Teilbereiche (2, 3, 4, 4′, 5, 5′, 6, 6′) ist über Anschlußstücke (14) miteinander verbunden, in denen Drosselstellen (15) eingearbeitet sind. Die gestrichelt gezeichneten Leitungskanäle (7) sind je nach Bereich strömungsmäßig hintereinander geschaltet und vereinigen sich im einzelnen Bereich in dem Anschlußstück (14). Die bevorzugte Strömungsrichtung ist Eintritt des Mediums an den Unterschenkeln (5, 5′) und Austritt im Armbereich (6, 6′) .

In Fig. 2 ist eine schematische Innenansicht für den Unterleibsbereich (3) dargestellt. Die einzelnen Leitungskanäle (7) sind über die Durchtritte (16) miteinander verbunden und beginnen an dem Anschlußstück (14) des Oberschenkelbereiches (4) und enden an dem weiteren Anschlußstück (14) zu dem Oberkörperbereich (1). Die Strömungsrichtung des den Druck und die Wärme übertragenden Mediums (17) ist durch Strömungspfeile dargestellt.

Der in Fig. 3 dargestellte Schnitt C-C zeigt die wulstförmige Ausbildung der mit dem Medium (17) gefüllten Leitungskanäle (7). Die Innenseite des Anzugs (1) ist an dieser Stelle mit einer dehnbaren und flexiblen, die Wärmeübertragung fördernden Belag (18) ausgestattet. Die zur Umgebung hinweisende Fläche des Anzugs ist mit einer flexiblen, undehnbaren und druckfesten Gewebeschicht (19) ausgestattet.

Der in Fig. 4 dargestellte Schnitt A-A zeigt den manschettenförmigen Unterleibsbereich (3), welcher über einen Manschettenverschluß (20) um den Unterleib des Anzugträgers gespannt werden kann. Die äußere druckfeste Gewebeschicht (19) umschließt die gesamte Manschette (3). Der drucknachgiebige elastische Belag (18) befindet sich lediglich auf der dem Bauchbereich des Anzugträgers zugewandten Innenfläche des Anzugs (1). Dieser Bereich ist auch nur mit den Leitungskanälen (7) versehen, da eine Druckeinwirkung auf den unnachgiebigen Rückenbereich des Anzugträgers nicht wirksam ist. Gleichwohl ist auch der gesamte Rückenbereich von Leitungskanälen (7) durchzogen, um einen Wärmeaustausch sicherzustellen.

In Fig. 5 zeigt der Schnitt B-B eine Oberschenkelmanschette um den Teilbereich (4). Hier sind Vorder- und Rückseite der Manschette mit Leitungskanälen (7) versehen. Die dem Körperteil zugewandte Seite der Manschette ist mit dem drucknachgiebigen Belag (18) versehen, die äußere Hülle ist durch die druckfeste Gewebeschicht (19) dargestellt.

Claims (5)

1. Anzug zur Stützung des menschlichen Körpers gegenüber Beschleunigungskräften, dessen Druckkörper auf unterschiedliche Anzugbereiche verteilt und mit einem einen Druck erzeugenden Medium gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium als Wärmeträger ausgebildet ist, und daß mindestens einzelne Anzugbereiche von dem Medium durchströmbar und an einen Wärmetauscher angeschlossen sind.

2. Anzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (2, 3, 4, 4′, 5, 5′, 6, 6′) eine Wandung besitzen, die an der Anzugsinnenfläche zumindest teilweise aus einem elastischen, drucknachgiebigen Belag (18) und an der Anzugaußenfläche aus einer unelastischen, druckfesten Gewebeschicht (19) besteht.

3. Anzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (2, 3, 4, 4′, 5, 5′, 6, 6′) manschettenartig um die zu unterstützenden Körperteile umschlingbar und miteinander strömungsmäßig über gliederartige Anschlußstücke (14) verbindbar sind.

4. Anzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum gerichteten Durchfluß des Mediums (17) die Bereiche (2, 3, 4, 4′, 5, 5′, 6, 6′) mit Leitungskanälen (7) versehen sind, die untereinander über Durchtritte (16) verbunden sind und in die Anschlußstücke (14) münden.

5. Anzug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (14) in ihrem Strömungsquerschnitt durch Drosselstellen (15) veränderbar sind.