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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein transportables kollektives
Schutzsystem zur Dekontaminierung von Personal und der Bereitstellung
von Gift freien Bereichen, wo Verletzte oder infizierte Leute sicher
vor einem weiteren Aussetzen von weiteren nuklearem, biologischem
oder chemischem Risiko (NBC) bewahrt werden können.
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Derartige
Systeme werden sowohl für
militärische,
als auch für
zivile Anwendungen gewünscht.
Sie sollten einfach transportabel in Land oder Luft sein und dazu
geeignet, schnell mit einem minimalen Personalaufwand aufgebaut
zu werden, sowohl an kontaminierten als auch an Gift freien Orten.
Derartige Systeme müssen
sich vollständig
selbst tragen hinsichtlich Energiezufuhr, Luftfilterausrüstung, Klimatisierung,
Beleuchtung, Installation und müssen
geeignet sein, zu geforderten Orten durch Luftfahrzeuge oder Landfahrzeuge transportiert
werden zu können.
Vor dem Hintergrund eines breiten Bereiches potentieller Einsatzorte
muss der Brennstoff für
die Energiezufuhr ein Standardbrennstoff sein für sämtliche Zonen auf der Erde.
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Leistungsanforderungen
für derartige
Systeme fordern einen hohen Standard bezüglich der Materialien und der
Ausgestaltung um Betriebsanforderungen in einer Vielfalt von Umgebungen
zu erfüllen,
zur Sicherung von Personal vor tödlichen
Gefahren. Dieses modulare kollektive Schutzsystem muss eine Entlastung
für psychologische
und physiologische Spannungen während
des Dauereinsatzes in einer kontaminierten Umgebung bereitstellen
können,
wenn die vollständige
individuelle Schutzausrüstung
(IPE) abgetragen ist. Das System liefert die Möglichkeit kontaminiertes Personal über einen
Kontaminierungsüberwachungsbereich
(CCA) bis zu einem Gift freien Bereich (TFA) zu behandeln, wie es
in NATO Standards hinsichtlich des Nutzens für die Dekontaminierung und
Kontaminierungsüberwachungsverfahren
bestimmt ist.
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Das
US Patent Nr. 4,707,953, erteilt am 24. November 1987, an Anderson
offenbart einen leichten erweiterbaren Schutzraum, welcher einen
Schutz gegen chemische, biologische Wirkstoffe und nuklearen radioaktiven
Niederschlag bietet. Der Schutzraum weist einen Rahmen mit U-förmigen beabstandeten
Rippen auf, die durch eine Serie von Versteifungselementen parallel
geführt
werden. Eine Abdeckung aus flexiblem Material, welche chemischen
und biologischen Wirkstoffen widersteht, ist an dem Rahmen angebracht.
Eine Luftschleuse ist am einen Ende des Schutzraumes angebracht,
durch welche der Zutritt zum Schutzraum möglich ist. Ein Gebläse mit Filter
bläst den
Schutzraum und die Luftschleuse auf. Ein derartiger Schutzraum ist
von begrenzter Einsatzfähigkeit
für den
Schutz von Personen. Verletztes oder nicht ambulantes Personal kann nicht
durch die Luftschleuse passieren und der Schutzraum ist nicht dazu
ausgelegt die modulare Erweiterung zur Darstellung unterschiedlicher
Bereiche für
besondere Aktivitäten
zu liefern. Dieser Schutzraum erfordert zahlreiches Personal zum
Aufrichten und eine beträchtliche
Zeit bis zur Fertigstellung. Der Abbau das Schutzraumes würde ebenso
langsam und arbeitsintensiv verlaufen.
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Das
US Patent Nr. 4,800,597 von Healey, erteilt am 31. Januar 1989,
offenbart einen Dekontaminierungsschutzraum, der aus einer Serie
von kleinen Räumen
besteht, von denen jeder lang genug für ein individuelles Entkleiden,
Duschen und Ankleiden ist. Jeder Raum ist von dem angrenzenden Raum
durch einen engen Korridor mit einer Tür getrennt, die an einem Ende
in den Korridor von einem ersten Raumes mündet und eine Tür an dem
gegenüberliegenden
Ende des Korridors, die den Zugang zum angrenzenden Raum ermöglicht,
wobei die Korridore zur Isolierung zwischen den beiden Räumen dienen.
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Das
kanadische Patent Nr. 2,080,498, erteilt am 19. März 1996
und aus der gleichen Familie das US Patent Nr. 5,331,991, erteilt
am 26. Juni 1994, offenbaren ein Verfahren zur Einrich tung und zur
Unterhaltung abgedichteter Zelte, also eine Umgebung, welche unabhängig von
der äußeren Umgebung
ist. Gefilterte Luft wird zum Aufblasen des Zeltes verwendet und
rück geführte Luft
von dem Zelt wird mit gefilterter Außenluft gemischt, wenn ein
Luftdruck erreicht wird, welcher höher ist als ein vorbestimmter
Luftdruck. Das Patent offenbart nicht einen in Einzelheiten beschriebenen
Eingang und Ausgang des Zeltes, welche sich auf Beibehaltung des
Druckes in dem abgedichteten Zelt beziehen, noch beschreibt es Probleme
des sich bewegenden Personals von einer kontaminierten Umgebung
zu einem abgedichteten Raum während
Personal und Ausrüstung
dekontaminiert werden.
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Die
europäische
Offenlegungsschrift Nr. 0 178 191 A1 offenbart ein transportables
kollektives Schutzsystem, welches eine Vielzahl von abgedichteten
Räumen
aufweist, die Kontaminierungsüberwachungsbereiche
bieten. Die Wände
der Räume
bestehen aus Kunststoff-Leinwänden,
welche Faser verstärkt
und Flammen beständig
sein können:
Die Errichtung genauso wie der Abbau des Systems ist sehr Zeit aufwändig.
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Die
US-A-5,551,102 beschreibt eine mobile Dekontaminierungseinheit mit
Duschabteilen mit einem Luftunterdruck. Die einzelnen Bestandteile
dieser Einheit sind auf einem Anhänger derart montiert, dass
die Einheit sofort verwendbar ist, ohne dass zuviel Zeit für die Errichtung
desselben verbraucht wird. Als Folge verbraucht die Einheit einen
wesentlichen Betrag an Raum und ist sehr unflexibel.
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Durch
die vorliegende Erfindung werden sämtliche der Einschränkungen
nach dem Stand der Technik überwunden
indem ein transportables kollektives Schutzsystem bereitgestellt
wird, welches modular und geeignet ist in sowohl kontaminierten
als auch in giftfreien Umgebungen aufgebaut und betrieben zu werden
und welches die Dekontaminierung von Personal und auch Ausrüstung in
einem Kontaminations-Bindungsbereich (CCA) ermöglicht, bevor dieses in den
Gift freien Bereich (TFA) ein tritt. Die Übertragung von Kontaminationsstoffen
von dem CCA zu dem TFA wird durch vollständige Dekontaminierung in dem
CCA verhindert, gefolgt durch den Transfer des dekontaminierten
Personals und der Ausrüstung
zu dem TFA während
eine ständige Aufrechterhaltung
eines Überdrucks
in dem TFA eine Reinigung von sauberer gefilterter Luft aus dem
Schutzraum durch den CCA bewirkt. Der Überdruck wird durch ein Gebläse und eine
Filtereinheit aufrecht erhalten, welche externe Luft ansaugen, diese
zur Entfernung von Verunreinigungssubstanzen filtert und den TFA
und CCA unter einen Druck setzt, der ausreichend ist um das System
in einen selbsttragenden Zustand aufzublasen und den CCA zu reinigen
und andere weitere geringfügige
Leckagen zu schließen.
Eine eigenständige elektrische
Erzeugungsausrüstung
liefert den Strom um sowohl das Gebläse, als auch die Filtereinheit
zu betreiben, genauso wie die Beleuchtung, die Heizung, die Klimatisierung
und den Betrieb der internen Ausstattung einschließlich Frischwasser
und Abwassersystemen.
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In
den beiliegenden Zeichnungen wird Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
eine Aufsicht auf ein kollektives Schutzsystem entsprechend der
vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine Außenansicht
des Systems nach Finger 1, wobei das äußere Zelt teilweise entfernt ist;
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3 zeigt
eine Ansicht einer Zusammenstellung von kollektiven Schutzeinheiten
wobei das äußere Zelt
teilweise entfernt ist;
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4 zeigt
eine Stirnansicht eines äußeren Dekontaminierungsbereiches
eines kollektiven Schutzsystems entsprechend der Erfindung;
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5 zeigt
eine Aufsicht einer alternativen Anordnung von Einheiten mit der
Darstellung der Personenbewegung und des gegenläufigen Luftstroms nach der
Erfindung;
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6 zeigt
eine Aufsicht auf eine Luftüberwachungs- und Dekontaminierungseinheit;
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7 zeigt
eine Aufsicht einer 120 Mann Schlaf- und Esseinrichtung in drei
Abschnitten, welche ebenso für
einen Vierbettbetriebsraum, 15 Betten Feldhospital verwendet werden
kann;
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8 stellt
bildlich das untereinander verbindbare Konzept eines kollektiven
Schutzes dar;
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9 stellt
bildlich die alternative Verwendung eines kollektiven Schutzsystems
in einem kontaminierten Bereich dar und am Rand eines kontaminierten
Bereiches wo das System einen Eingang/Ausgang zu dem Bereich vorsieht;
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10 zeigt
eine Aufsicht auf einen Kontaminierungsüberwachungsbereich als Teil
eines kollektiven Schutzsystems;
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11 zeigt
eine Aufsicht auf den giftfreien Bereich TFA, versehen mit zusätzlicher
Ausrüstung;
und
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12 zeigt
eine Aufsicht und eine Seitenansicht einer Personal-Durchlauf-Dusche
in einem kollektiven Schutzsystem.
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Unter
Bezug auf 1 wird in einer Aufsicht ein
kollektives Schutzsystem 10 dargestellt, mit einem Eingang 11 in
einen Kontaminationsüberwachungsbereich
(CCA) 12, gekoppelt durch eine Luftschleuse 13 mit einem
Gift freien Bereich 14, verbunden mit einem Generator 15 und
NBC-Filter und Gebläse-Einheit 16.
Ein zweiter Ausgang 17 ist verbunden mit dem CCA 12.
Der CCA 12, TFA 14, Eingang 11, Luftschleuse 13 und Ausgang 17,
welche die innere Ausstattung des Systems darstellen, sind aus einem
luftdichten Kunststoff aufgebaut mit geschweißten Nähten und sind untereinander
verbunden durch Reißverschlüsse, welche
die Bauteile zusammen halten. Vorzugweise ist das Kunststoffmaterial
der Ausstattung ein chemisch wiederstandsfähiges Verbundmaterial bestehend
aus einem Polyäthylen
(HDPE) mit hoher Dichte und gewebt, laminiert auf einer Sperrschicht
und an beiden Seiten beschichtet mit Poly ethylen (LDPE) Filmen mit
niedriger Dichte. UV-Sperren und feuerbeständige Zusätze sind beigefügt um eine
Langzeitstabilität
beim Einsatz im Freien zu erreichen und ein bestimmtes Maß an Feuerbeständigkeit.
Die äußere Hülle des
Systems 10 (in 1 nicht dargestellt) ist auf
einem modularen Standart Zeltrahmen aufgebaut, welcher aus A Rahmen
und Pfetten aus Aluminium bestehen, wobei die äußere Hülle durch ein ähnliches
HDPE Gewebe dargestellt ist, die auf einem Sperrfilm laminiert ist
und beidseitig mit LDPE beschichtet ist. Die äußere Oberfläche ist mit einer Beschichtungsfarbe
versehen wie Wüstenbraun
oder Oliv, wie gewünscht.
Durch Erhöhung
des Gewichtes der äußeren Abdeckung
ist es möglich
einen Schutz vor Granaten zu erreichen. Beispiele an Materialen
einer inneren Ausstattung und einer äußeren Hülle sind in den Tabellen 1,
2 und 3 aufgeführt.
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Tabelle
1 Chemische
widerstandsfähige
innere Ausstattung Schweres
Polyethylengewebe laminiert auf einer Sperrschicht und beidseitig
beschichtet mit leichtem Polyethylen
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Ein
Sperrfilm ist auf den HDPE gewebten Baumwollstoff laminiert und
dann beidseitig LDPE beschichtet. W-Sperren und feuerbeständige Zusätze sind
zugemischt um einen Langzeiteinsatz im Freien zu ermöglichen
und ein bestimmtes Maß an
Flammenbeständigkeit.
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Diese
Werte sind typisch und sollen keine Einschränkenden Bedingungen darstellen.
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Tabelle
2 Chemisch
widerstandsfähige äußere Abdeckung
(mit geringem Gewicht) Schweres
Polyethylengewebe, laminiert auf einer Sperrschicht und beidseitig
beschichtet mit leichtem Polyethylen
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Ein
Sperrfilm ist auf den HDPE gewebten Baumwollstoff laminiert und
dann beidseitig LDPE beschichtet. UV-Sperren und feuerbeständige Zusätze sind
zugemischt um einen Langzeiteinsatz im Freien zu ermöglichen
und ein bestimmtes Maß an
Flammenbeständigkeit.
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Diese
Werte sind typisch und sollen keine Einschränkenden Bedingungen darstellen.
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Tabelle
3 Chemisch
widerstandsfähige äußere Abdeckung
(mit großem
Gewicht) Schweres
Polyethylengewebe laminiert auf einer Sperrschicht und beidseitig
beschichtet mit leichtem Polyethylen
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Ein
Sperrfilm ist auf den HDPE gewebten Baumwollstoff laminiert und
dann beidseitig LDPE beschichtet. W-Sperren und feuerbeständige Zusätze sind
zugemischt um einen Langzeiteinsatz im Freien zu ermöglichen
und ein bestimmtes Maß an
Flammenbeständigkeit.
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Diese
Werte sind typisch und sollen keine Einschränkenden Bedingungen darstellen.
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Die 2 stellt
bildlich einen modularen Standardzeltrahmen 20 dar mit
der inneren Ausstattung 21 innerhalb des Rahmens 20 und
einer äußeren Hülle 22 welche über den
Rahmen 20 gehängt
ist und durch herkömmliche
Mittel am Ort gehalten wird, einschließlich der Sicherung der äußeren Hülle am Boden
entlang des äußeren Umfangs
des Systems. Die äußere Abdeckung
des Zeltes kann optional mit einem geeigneten Tarnmuster versehen
sein, wenn dies durch die Örtlichkeit
und die Verwendung des Systems erwünscht ist.
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Die
Darstellung entsprechend 3 zeigt deutlich eine Mehrzahl
von untereinander verbundenen Systemen, wobei die äußere Hülle entfernt
ist. Die modularen Standardzeltrahmen werden zusammen mit der inneren
Ausstattung innerhalb der Rahmen und mit Schlaufen die sich von
der inneren Ausstattung zu den Rahmen erstrecken, positioniert.
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4 zeigt
eine Ansicht des linken Endes entsprechend 1 wobei
der Eingang 11 und der CCA 12 dargestellt sind.
Der äußere Dekontaminierungsbereich
liegt außerhalb
des Einganges, aber unterhalb der äußeren Hülle. An diesem Ort sind Dekontaminierungsmittel
enthaltende Schüsseln
bereitgestellt, um giftiges Material von Personen und Ausrüstung vor
dem Eintritt in den Eingang 11 zum CCA 12 zu entfernen.
Das bevor zugt eingesetzte Dekontaminierungsmittel ist RSDL, welches
individuell angewandt werden kann für Schutzausrüstung (IPE),
Waffen, weitere Ausrüstungen,
menschliche Haut und Wunden, ohne zu schädigen mit sofortiger Neutralisation
des giftigen NBC Materials.
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Sämtliche
Bestandteile des Systems können
auf einem Anhänger
zum Landtransport montiert werden, oder auf einer Palette zum Lufttransport,
was die schnelle Bewegung der Systeme zu gewünschten Orten erleichtert.
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Personen
die mit den Schwierigkeiten der Bereitstellung einer giftfreien
Zone (TFA) vertraut sind, können
annehmen, dass jedes Modul des Systems eine abgedichtete Einheit
darstellt, mit einem Fußboden,
Wänden
und einer Abdeckung, verschweißt
und/oder zusammengenäht,
wodurch ein abgedichtetes Volumen ausgebildet wird, welches mit
weiteren Modulen durch Reißverschlussverbindungen
mit minimaler Leckage verknüpft
werden kann. Wichtiges Merkmal ist das ein Luftstrom durch das System
in Richtung auf die Quelle der Kontaminierung besteht, und das die
Dekontaminierung grundsätzlich
am stromabwärts
positionierten Ende des Luftstromes auftritt. Es existiert ein Überdruck
in dem TFA, der aufrecht erhalten wird, welcher dafür sorgt, dass
sämtlicher
Luftstrom in Richtung auf die Quelle mit der Kontaminierung gerichtet
ist, wenn Türen
geöffnet und
geschlossen werden und wodurch nichts in den TFA eingeführt werden
kann, was nicht den CCA passiert hat. Es soll angemerkt werden,
dass die Reißverschlüsse 31 entsprechend 4,
welche die Öffnungen
im Ausgang 11 aufnehmen, ausgestaltet sind, um einen Verlust
an Luft während
des Eintrittes in den CCA 12 zu minimieren. Durch Öffnung der
Reißverschlüsse in den
Türen kann
ein begrenzter Betrag, der Luftstrom durch den CCA 12,
reguliert werden. Luftöffnungen
können
ebenso an den Endwänden
des CCA 12 vorhanden sein, die derart angepasst sind, dass
sie den angemessenen Luftstrom durch den CCA 12 sichern
und einen Überdruck
in dem TFA beibehalten.
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Ein
typisches System der Erfindung ist auf Paletten angeordnet:
Ein
10 KV 60 Hz Generator ist auf einer Palette befestigt;
Ein
C Filtersystem liefert ein Minimum von 30 cfm. Und ist in der Lage
einen Überdruck
in drei untereinander verbunden Einheiten gleichzeitig zu Filtern
und aufrechtzuerhalten;
Eine unabhängige Luftklimatisierung/Heizungseinheit
für eigenständige Klimaregelung;
Bis
zu drei vollständig
verbundene Ausstattungseinheiten von denen jede 14 ft. × 24 ft.
mit 6 ft. minimalem Abstand auf (4,27 m × 7,32 m × 1,83 m) messen.
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Jede
Ausstattungseinheit weist auf: einen Unterfußboden, inneren Fußboden,
Notfallreparatursatz, zwei austauschbare Türen, von denen jede im inneren
Geräte
trägt und
ein erweiterbares Lager oder eine Toiletteneinrichtung. Sämtliche
Einheiten sind vollständig
ausgestattet mit einem elektrischen Schaltungssystem von 100/220
V, steckbar, Grundbeleuchtung, Fernsteuerung und Messinstrumenten
für den
Generator, Filter und DAC/Heizungseinheiten.
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5 zeigt
eine Aufsicht auf eine spezialisierte Anwendung für biologisch/radiologisch
Duschen, die den Gegenstrom von Personen und Luftstrom darstellen
um den TFA kontaminationsfrei zu halten. Es ist davon auszugehen,
dass die Ansicht nach 5 die äußere Hülle zur besseren Darstellung
nicht zeigt, wobei jedoch eine derartige Hülle auf einem modularen Standartzeltrahmen
in allen Systemen vorhanden ist.
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6 zeigt
eine Aufsicht auf eine alternative Anordnung von Einheiten mit einem
Luftstrom von in der Ansicht rechts nach links und einer Personenbewegung
von links nach rechts entgegen dem Luftstrom.
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7 zeigt
eine alternative Anordnung, welche Schlaf und Essausstattungen,
für 120
Leute bereitstellen kann oder wel che einsetzbar ist für ein vier
Bett Operationsraum/15 Betten Feldhospital. Die schraffierten Bereiche 40 stellen
die typische Form von Sperren da, welche um eine Sicherheitsausrüstung herum
aufbaubar sind und die ein Eindringen von Feuer ausgehend von feindlichen
Kräften
bei einem Treffer des Systems verhindern. Wie dargestellt, erstreckt
sich die äußere Hülle des
Systems über
sämtliche
Einheiten des Systems und der TFA am rechten Ende des Systems ist
aus drei zusammengefügten
Einheiten aufgebaut und wird mit Wasser und sanitärer Ausstattung
von dem Wasserbagen 41 versorgt, der mit einer Wasserheizung 42 auf dem
Anhänger
verbunden ist, und weiter mit Dusche und Toiletteneinheit 43 verbunden
ist.
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8 stellt
einen Komplex von Systemen dar, von denen jedes mit eigener Energieversorgung
und Luftstromausrüstung
dargestellt ist, und einen CCA und TFA aufweist für jedes
System, welches innerhalb einer äußeren Hülle unabhängig von
einander jeweils vorhanden ist. Eine solche Anordnung ist für bestimmte militärische Anwendungen
wünschenswert.
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9 stellt
zwei mögliche
Positionen für
das System in der Umwelt dar. Die oberen Ansicht zeigt eine typische
Errichtung in einer vergifteten Umwelt, während die untere Ansicht eine
Einrichtung an der Grenze zu einem vergifteten Bereich darstellt,
wo eine verschmutzt/sauber-Linie vorhanden ist und Personen durch
das System geführt
werden zwischen kontaminiertem Bereich und sauberem oder nicht kontaminiertem
Bereich.
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10 zeigt
eine Ansicht mit Einzelheiten des CCA eines Systems, wobei ein Flüssig/Dampf-Risiko unter
der Abdeckung der äußeren Hülle vorhanden
ist, ein Dekontaminierungsbereich innerhalb des CCA für flüssige Gefahrenbehandlung,
verbunden mit einem Dekontaminationsbereich für eine Damffgefahrenbehandlung
im CCA, jedoch isoliert von dem Flüssiggefahrenbereich und verbunden
mit dem TFA über
eine Luftschleuse.
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11 zeigt
ein Detail der Ausrüstungen
die mit dem TFA entsprechend 7 verbunden
sind.
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Finger 12 zeigt
ein Detail eines Systems in welchem der CCA aus einer Mehrzahl von
Duschen besteht und der Personenfluss von links nach rechts existiert
und der Luftstrom von rechts nach links. In Abhängigkeit von der Art des Risikos
kann ein CCA angemessen ausgelegt werden, um eine Entgiftung des
Personals vorzunehmen, auf dessen Weg durch die giftfreie Zone (TFA).
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Viele
andere Konfigurationen des Systems sind möglich, wobei das Prinzip dahinter
darin besteht, dass der Luftstrom in Gegenrichtung zum Personenstrom
ausgelegt ist und das ein CCA vor einem TFA hinsichtlich der Personenbewegung
existiert. Vorzugsweise wird die innere Einrichtung dadurch aufgestellt,
dass ein modularer Standardzeltrahmen aufgeblasen wird und eine äußere Hülle über dem
Rahmen befestigt wird. Vorzugweise ist das System transportable,
entweder auf Paletten oder auf einem Anhänger mit sämtlichen elektrischen und Luftstromsystemen
inklusive, aufgebaut.
