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Diese Erfindung bezieht sich auf
eine Aufblasvorrichtung, und insbesondere auf eine Aufblasvorrichtung
für Schwimmwesten
u. ä. die
sowohl von Hand als auch mechanisch betätigt werden kann. Solche Vorrichtungen
vom Stand der Technik sind als Selbstaufblasvorrichtungen bekannt.
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Es gibt verschiedene Beispiele für Selbstaufblasvorrichtungen,
beispielsweise das in der US-Patentschrift 5,601,124 beschriebene.
Dieses Patent beschreibt eine Vorrichtung, bei der automatische und
manuelle Betätigungsvorrichtungen
verschiedene Sätze
von Bauteilen mit dem Ergebnis verwenden, dass immer eine relativ
große
Zahl von Funktionsteilen verwendet wird. Dieser Umstand beeinflusst
die Kosten und wirft auch Fragen hinsichtlich der Zuverlässigkeit
auf.
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GB 2 278 911 (Mackel) legt eine Selbstaufblasvorrichtung
offen, bei der ein Nockenarm in der Lage ist, zur Perforierung eines
Gaszylinders einen Schlagstift in diesen hineinzutreiben. Der Arm
wird von einer um die Drehachse verlaufenden Torsionsfeder in seiner
Ruhelage gehalten, ist jedoch am Ende des Armes mit einem Zugriemen
verbunden. Wird der Zugriemen mit ausreichender Kraft gezogen, um
die Kraft der Torsionsfeder zu überwinden, wird
der Arm in eine Drehbewegung versetzt und treibt den Stift in den
Gasbehälter.
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Der Zugriemen steht des weiteren
mit einem gleitend ausgeführten
Glied in Verbindung, das selber an einer Feder befestigt ist. Diese
Feder hält
das gleitend ausgeführte
Glied unter einer Zugspannung, so dass der Zugriemen beaufschlagt
wird, jedoch wird das gleitend ausgeführte Glied durch einen Haltezapfen
quer zur Gleitlinie in seiner Lage festgehalten. Ein lösliches
Element hält
den Haltezapfen in seiner Lage, wobei das lösliche Element von einem nachgiebigen
Glied fest gegen den Haltezapfen gedrückt wird. Die Auflösung des
löslichen
Elements verursacht die Lösung
des Haltezapfens aus dem gleitend ausgeführten Glied und bewirkt so
ein Aufblasen der Vorrichtung. Wird der Riemen mit ausreichender
Kraft gezogen, so wird die Haltekraft des Haltezapfens überwunden
und ein Aufblasen bewirkt.
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Obwohl dieses Gerät weniger Bauteile als Selbstaufblasvorrichtungen
mit gesonderten Mechanismen für
die manuelle Aktivierung und die Aktivierung mit Wasser aufweist,
besitzt er dennoch viele Bauteile, die versagen können. Die
Vorrichtung kann auch schwierig von Hand auszulösen sein, weil der Haltezapfen
fest genug gehalten werden muss, um eine Aktivierung der Vorrichtung
durch die Spannfeder zu verhindern, solange das lösliche Element
noch intakt ist.
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Eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist
die Schaffung einer Aufblasvorrichtung, die eine geringere Anzahl
von Funktionsteilen aufweist, als typische Aufblasvorrichtungen
vom Stand der Technik, oder wenigstens eine nützlich Alternative darstellt.
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Demgemäß bezieht sich die gegenwärtige Erfindung
auf eine Aufblasvorrichtung für
einen aufblasbaren Artikel, bestehend aus:
einem für die Aufnahme
einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit
ausgelegten Gehäuse;
einem
Verstellmittel einschließlich
einem Perforierungsmittel, das die Penetration eines in dem Gehäuse gehaltenen
Behälters
erlaubt, so dass die besagte druckbeaufschlagte Flüssigkeit
freigesetzt wird;
Betätigungsmitteln
mit zusammenwirkenden, ineinander eingreifenden Elementen, um dieses
Verstellmittel in einem unbeaufschlagten Zustand zu halten, wobei
die Betätigungsmittel
das Verstellmittel sowohl in Gegenwart von Wasser als auch bei Betätigung von
Hand auslösen, wobei
die besagten, zusammenwirkenden Elemente im wesentlichen radial
angeordnet sind, sich eines der zusammenwirkenden Elemente im wesentlichen
radial nach außen
bewegen kann, dieses Betätigungsmittelelement
so eingestellt werden kann, dass die Bewegung dieser zusammenwirkenden
Elemente verhindert wird, und wobei eines der zusammenwirkenden
Elemente eine Bewegung im wesentlichen radial nach innen ausführen kann
und dieses Betätigungsmittelelement
so eingestellt werden kann, dass die Bewegung der zusammenwirkenden
Elemente verhindert wird und jedes der zusammenwirkenden Elemente
getrennt und unabhängig
von den anderen betätigt
werden und sich bewegen kann. Die Linie, entlang der das Verstellmittel
wirkt, verläuft
vorzugsweise koaxial mit den Radien der zusammenwirkenden Elementen.
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Vorzugsweise die manuell auslösbare Auslösevorrichtung
enthält
einen Verschluss, der in der unbetätigten Konfiguration eine Bewegung
der zusammenwirkenden Bereiche verhindert.
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Vorzugsweise die durch Wasser auslösbare Auslösevorrichtung
besitzt eine wasserempfindliche Hülse, die in nicht beaufschlagter
Konfiguration die zusammenwirkenden Teile umgibt und sie an einer Bewegung
hindert, sich jedoch nach dem Eintauchen in Wasser zersetzt und
eine Bewegung gestattet.
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Gemäß einem anderen Gesichtspunkt
der gegenwärtigen
Erfindung handelt es sich um eine Aufblasvorrichtung für einen
aufblasbaren Artikel, bestehend aus:
einem für die Aufnahme
einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit
ausgelegten Gehäuse;
einem
Verstellmittel einschließlich
einem verstellbaren Perforierungsmittel, das die Penetration des
Behälters
erlaubt, so dass die besagte druckbeaufschlagte Flüssigkeit
freigesetzt wird;
Betätigungsmitteln
mit zusammenwirkenden Elementen, die ineinander eingreifen, um das
Verstellmittel in einem unbeaufschlagten Zustand zu halten, wobei
die Betätigungsmittel
das Verstellmittel sowohl in Gegenwart von Wasser durch ein wasserempfindliches
Wirkelement als auch durch manuelle Betätigung durch ein manuelles
Wirkelement auslösen,
den
Betätigungsmitteln
einschließlich
eines Halteelements mit zwei Halteflächen in Winkellage zueinander,
wobei eine Fläche
gegen das wasserempfindliche Wirkelement und die andere Fläche gegen
das manuelle Wirkelement liegt und bei Auslösung eines der beiden Wirkelemente
das Halteelement an dem anderen Wirkelement vorbeigleitet.
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In der bevorzugten, hier beschriebenen
Ausführungsform
besitzt das wasserempfindliche Auslösemittel eine wasserempfindliche
Hülse,
die in entsicherter Konfiguration die zusammenwirkenden Abschnitte
umgibt und sie an einer Bewegung radial nach außen hindert, sich jedoch beim
Eintauchen in Wasser zersetzt und eine Bewegung radial nach außen zulässt. Das
manuell betätigbare
Auslösemittel enthält u. a.
einen Verschluss, der im entsicherten Zustand eine Bewegung der
zusammenwirkenden Abschnitte radial nach innen verhindert. Manuelles Entfernen
des Verschlusses gestattet eine Bewegung nach innen und damit die
Freigabe der Verstellfeder.
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Man sieht, dass sich wegen der direkten Druckbeaufschlagung
des Perforierungsmittels in Vorwärtsrichtung
durch die Schraubenfeder eine Verbindung zur Änderung der Bewegungsrichtung
des Verstellmittels wie den Nockenarm bei Mackel erübrigt. Aus
diesem Grunde, und wegen der Koaxialanordnung der Bauteile, werden
weniger Teile benötigt, womit
die Vorrichtung billiger herzustellen, kompakter und zuverlässiger wird.
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Die das Ausrücken der zusammenwirkenden Elemente
bewirkende Kraft wirkt quer zu der Kraft, die von den dem festgehaltenen
Verstellmittel ausgeübt
wird, so dass bei manueller Auslösung
oder bei Auslösung
durch das Vorhandensein von Wasser eine, man könnte sagen große, Kraft
(wie sie für
das Perforieren des druckbeaufschlagten Behälters erforderlich ist) durch
eine relativ geringe, manuell aufgebrachte, Kraft eingeleitet werden
kann. Die Kraft für die
Aktivierung des Mechanismus und die Kraft für das Perforieren des Gasbehälters können unabhängig voneinander
auf ihre optimalen Werte eingestellt werden.
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Dem versierten Fachmann bieten sich
viele unterschiedliche Wege für
die Realisierung der gegenwärtigen
Erfindung. Die nachfolgende Beschreibung dient somit nur zur Illustration,
und das Fehlen von Beschreibungen einzelner Alternativen oder Varianten
beschränkt
den Anwendungsbereich der Erfindung auf keine Art und Weise. Für die nachfolgenden
Beschreibungen spezifischer Elemente gilt bei ihrer Interpretation
ebenfalls, dass sie bestehende und zukünftige Äquivalente mit einbezieht.
Der Umfang der Erfindung ergibt sich somit ausschließlich aus
den zugehörigen
Patentansprüchen.
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Es folgt eine beispielsweise Beschreibung der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen:
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1 zeigt
einen Längsschnitt
der in Einzelteile aufgelösten
Hauptbauteile einer erfindungsgemäßen Aufblasvorrichtung; und
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2 zeigt
die Bausteine auf 1 in
vergrößertem Maßstab nach
ihrer Montage zu einer Aufblasvorrichtung.
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Gemäß den Zeichnungen handelt es
sich bei der Erfindung um eine Aufblasvorrichtung 5 zum
Aufblasen eines aufblasbaren Artikels, wie z. B. eine (nicht dargestellte)
Schwimmweste o. ä.
Im wesentlichen geht es hier um die rechtzeitige Freisetzung eines
unter Druck stehenden Fluids, vorzugsweise eines unter Druck stehenden
Gases, aus einer Druckgaskapsel 6 und die Weiterleitung
dieses Gases zu einem Anschluss 7. Nach Montage an einem
aufblasbaren Artikel liegt der Anschluss 7 in dichtender
Verbindung gegen die Kammer in dem Artikel, die das unter Druck
stehende Gas aufnehmen soll.
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Wie man sieht, weist die Vorrichtung 5 ein Hauptgehäuse 8 auf,
das an seinem vorderen Ende zusätzlich
zu dem Anschluss 7 einen Hohlraum 9 aufweist,
der für
die Aufnahme des Halsstücks
der Gaskapsel 6 bestimmt ist, sowie einen weiteren Hohlraum 10 an
seinem hinteren Ende zur Aufnahme der anderen Funktionselemente
wie im nachfolgenden beschrieben. Eine durchgehende Bohrung 11 verbindet
den Hohlraum 10 mit dem Hohlraum 9.
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In dem Hohlraum 10 ist ein
Kolben 12 mit einem ringförmigen Bund 13 montiert.
Dieser Kolben 12 weist einen Mittelzapfen 14 vorne
am Bund 13 auf. Der Zapfen 12 gleitet formschlüssig in
der durchgehenden Bohrung 11 und fungiert als Aufnahme
für Perforierungsmittel
in Form eines Messers 15. Das Messer befindet sich gewöhnlich in
der durchgehenden Bohrung 11, ist jedoch so dimensioniert
und ausgebildet, dass sein vorderes, oder spitzes Ende in den Hohlraum 9 gestellt
werden kann, so dass ein Oberflächenbereich
der Kapsel 6 perforiert wird.
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Am hinteren Ende des Kolbens 12 befindet sich
ein geteilter Mantel mit einer Innenbohrung 16 und einer
umlaufenden Nut 17 auf seiner Außenfläche. Längsschlitze 18 verleihen
dem Mantel 16 eine gewisse Flexibilität und ermöglichen eine radiale Verstellung
oder Verformung des Mantels nach innen oder außen.
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Eine passend um die Außenfläche des
Kolbens 12 angeordnete Schraubenfeder 19 für die Verstellbewegung
wirkt mit ihrem einen Ende gegen den Bund 13. Das hintere
Ende der Feder 19 liegt gegen eine Hülse 20, die mit dem
Zapfen 21 in ihrer Lage im Hohlraum 10 gehalten
wird.
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Die Hülse 20 ist ein weiteres,
im wesentlichen zylindrisches Teil, dessen hinterer Bereich von einer
axial geteilten, zylindrischen Außenfläche 22 definiert wird,
die für
die Aufnahme einer Papier-Auslösehülse 23 ausgebildet
ist und von dieser in ihrer Form gehalten wird. Die (nicht dargestellten)
Axialschlitze, die in Längsrichtung über die
Fläche 22 verlaufen,
erlauben eine Verstellung oder Verformung der Oberfläche 22 in
radialer Richtung. Die Hülse 20 enthält auch
eine Mittelbohrung 24 mit einem radialen, um den Umfang
der Bohrung 24 verlaufenden Innenwulst 25. Dieser
Wulst ist so ausgebildet, dass er mit der Nut 17 des Kolbens 12 zusammenwirkt
und in diese einrastet.
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Ein manueller Auslösestift 26 befindet
sich in der Innenbohrung 16 des Kolbens. Dieser Auslösestift 26 dient
nicht nur der Verhinderung der Kollabierung des Mantels 16 nach
innen, sondern hält
auch eine Kugel 27 in ihrer Lage, die am inneren Ende einer
Reißleine 28 angeformt
ist. Das äußere Ende
der Reißleine 28 ist
am Zuggriff 29 befestigt.
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Schließlich wird die Endkappe 30 auf
das Außenende
des Auslösestifts 26 gesteckt
und kommt bündig
gegen die Hinterkappe des Hohlraums 10 zu liegen und schließt diesen
damit ab, was eine versehentliche Beaufschlagung der Papier-Auslösehülse 23 verhindert
und der Vorrichtung äußerlich
ein fertiges Aussehen verleiht. Die Kappe 30 enthält Öffnungen 31,
so dass beim Eintauchen der Vorrichtung in Wasser dieses durch die Öffnung 31 einströmen und die
Papier-Auslösehülse 23 sättigen kann.
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Die fertig montierte Vorrichtung
wird auf 2 in entsicherter
Konfiguration dargestellt. In dieser Konfiguration wird die Feder 19 zwischen
der Hülse 20 und
dem Bund 13 des Kolbens 12 zusammengedrückt gehalten.
Der Kolben wird jedoch durch das radiale Eingreifen von Wulst 25 und
Nut 17 ineinander an einer Bewegung gehindert. Die Kraft
der Feder 19 reicht für
das Lösen
von Wulst 25 und Nut 17 auseinander aus, jedoch
wird ein Lösen
durch die kombinierte Wirkung der Papier-Auslösehülse 23 und des manuellen
Auslösestifts 26 verhindert.
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Nach dem Eintauchen der Papier-Auslösehülse 23 in
Wasser zersetzt sich die Hülse,
und der Federdruck bewirkt dann eine Verformung des Mantels 22 nach
außen,
wodurch wiederum der Wulst 25 aus der Nut 17 gezwungen
wird. Damit wird der Kolben mit eingesetztem Messer wie links auf
den Zeichnungen dargestellt mit voller Kraft der Feder 19 verstellt,
wobei das Messer 15 die Dichtung 32 am Hals der
Kapsel 6 durchstößt. Dadurch
wird das druckbeaufschlagte Gas freigesetzt.
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Soll die Vorrichtung 5 von
Hand betätigt
werden, so fasst man den Zuggriff 29 und zieht ihn in eine
von der Vorrichtung weg weisenden Richtung. Dieser Vorgang führt dazu,
dass der Auslösestift 26 aus
der Bohrung 16 gezogen wird und durch Beaufschlagung mit
der Kraft der Feder 19 eine Verformung des Kolbenmantels
nach innen bewirkt. Das führt
wiederum zum Lösen
von Wulst 25 und Nut 17 voneinander und dem Verstellen
des Kolbens 12 mit dem Messer 15 mit voller Kraft
der Feder 19.
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In seiner unbetätigten Ruhelage verhindern zwei
Elemente eine Bewegung des Mantels 16, nämlich die
Hülse 22 mit
den in die Nut 17 der Mantelaußenflächen eingerasteten Wulst, und
dem Verschluss 26, der gegen die Innenfläche des
Mantels gedrückt gehalten
wird. Der Wulst der Hülse 22 liegt
gegen die schrägliegende
Fläche
am hinteren Ende der Nut 17, die Teil der Außenfläche oder
Grenzfläche
des Mantels 16 darstellt; der Verschluss 26 liegt
gegen die Innenfläche
oder Grenzfläche
der Bohrung im Mantel 22. Bei Aufhebung der durch eines
dieser beiden Wirkelemente verursachten Haltekraft kann der Mantel
an dem anderen Element vorbeigleiten.
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Die Kappe 30 weist Stützbeine
auf, die sich von der Vorrichtung nach innen erstrecken und im montierten
Zustand der Vorrichtung in entsprechenden Nuten 34 im Gehäuse 8 zu
liegen kommen. Die Nuten 34 besitzen Informationsaufschriften,
z. B. Warnhinweise wie „NICHT
BENUTZEN", „SOFORT ENTSORGEN"
oder „DEM
HERSTELLER ZURÜCKSCHICKEN"
o. ä.,
die beim Zerlegen der Vorrichtung sichtbar werden, wie z. B. nach
Gebrauch, wenn die Kappe vom Gehäuse
entfernt worden ist. Hierbei handelt es sich um eine Sicherheitsmaßnahme zur Gewährleistung,
dass gebrauchte Gaskapseln nicht versehentlich wiederbenutzt werden,
was zu einem Versagen der Vorrichtung im Einsatzfall führen würde. Bei
der gegenwärtigen
Ausführungsform
ist ein Stützbeinpaar 34 vorgesehen,
das in einem Nutenpaar 34 zu liegen kommt, so dass zwei
Warnhinweise auf gegenüberliegenden
Seiten der Vorrichtung angebracht werden können, obwohl davon auszugehen ist,
dass eine beliebige Anordnung von Stützbeinen und Nuten zur Erzielung
des gewünschten
Ergebnisses verwendet werden kann.
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Man erkennt also, dass die gegenwärtige Erfindung
eine Aufblasvorrichtung darstellt, die sowohl von Hand als auch
automatisch betätigt
werden kann und die diese beiden Formen der Betätigung mit relativ wenigen
und einfache Teilen erreicht.
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Es gibt viele unterschiedliche Möglichkeiten für die Anwendung
der hier dargelegten Grundsätze. So
können
beispielsweise die zusammenwirkenden Bauteile der bevorzugten Ausführungsform,
der Radialwulst 25 und die Radialnut 17, sehr
unterschiedlich ausgebildet werden, ohne dass sich ihre Funktion ändert. Natürlich kann
man auch die Anordnung des Wulsts und der Nut umkehren, so dass
die Hülse
eine Nut und der Mantel einen Wulst aufweist. Mit entsprechenden Änderungen
können
auch andere Arten von Haltemechanismen als zusammenwirkende Teile
benutzt werden. Das für
die manuelle Auslösung
eingesetzte Verfahren ließe
sich ebenso gut mit zusammenwirkenden, ineinander eingreifenden
Elementen realisieren, in welchem Falle die Auslösung durch Wasserbeeinflussung
unter Verwendung einer einfachen, ablösbaren Haltefläche durchgeführt würden könnte.