DE1960649C3 - Vorrichtung zum selbsttätigen Aufblasen von Rettungsgeraten, insbeson dere von aufblasbaren Rettungsschwimm westen - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff' eine Vorrichtung zum selbsttätigen Aufblasen von Rettungsgeräten, insbe-

sondere von aufblasbaren Rettungsschwimmwesten, bei der ein an eine Batterie angeschlossener, auf Wasser ansprechender, konduktiv arbeitender, zweipoliger, aus zwei konzentrisch angeordneten löhrenartigen Hülsen bestehender Sensor zur Erzeugung

so eines Stromsignals dient, durch das über eine elektronische Schaltung eine Sprengkapsel gezündet und ein Hebel durch den dabei entstehenden Druck betätigt wird, wobei der Hebel über eine Nadel die Verschlußmembran der Druckgasflasche öffnet.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art (USA.-Patentschrift 3 077 28S) verwendete man für den auf Wasser reagierenden Sensor zwei längliche, labyrinthartig auf einer flachen Isolierstoffscheibe mit Abstand angeordnete Leiter, die zusammen mit

einem festen Widerstand und einer angeschlossenen Batterie, das Potential an der Steuerelektrode eines Transistors festlegen. Wenn am Sensor kein Wasser vorhanden ist, ist sein Transistor nichtleitend; sobald aber Wasser in den Sensor eintritt, wird das Potenitial so geändert, daß der Transistor ein Signal erzeugt. Die Intensität dieses Signals, die mit dem Transistorstrom ansteigt, beträgt ein Mehrfaches vom letzteren. Nach einer weiteren Verstärkung in einem zweiten Transistor zündet das Signal eine kleine Sprengladung, die mit dem entstehenden Explosionsdruck in konventioneller Weise eine Druckgasflasche öffnet.

Der Grund dafür, daß solche Rettungsschwimmwesten nicht auf dem Markt anzutreffen sind, liegt offenbar darin, daß mit den bisher bekannten elektronischen Schaltungen in der Praxis keine genau abgeglichene Wasserempfindlichkeit zu erreichen ist. Einerseits darf die Empfindlichkeit nicht zu gering sein, damit das Aufblasen sicher erfolgt, sobald der Sensor so naß wird, daß seine zwei Pole durch von vorn auftreffendes Wasser miteinander verbunden werden, d.h. der kritische Leitfähigkeitswert der Steuerschaltung für die Auslösung muß sicher erreicht werden, bevor die Pole vollständig ins Wasser eingetaucht sind, selbst wenn es sich um Binnenseewasser mit geringerer Leitfähigkeit handelt. Andererseits darf die Wasserempfindlichkeit nicht so groß sein, daß das Risiko einer unerwünschten Auslösung entsteht, wenn beispielsweise eine Leitfähig-

keitsvergrößerung daraus resultiert, daß die Luft in der Umgebung der Schaltungsteile mit Feuchtigkeit gesättigt ist, insbesondere im Regen oder dichten Nebel, oder wenn klimabedingt Feuchtigkeit als Kondensat auf die Pole fällt. Eine Aktivierung darf auch dann nicht erfolgen, wenn von außen Wassertropfen auf den Sensor auftreffen, wie es oft auf See der Fall ist, wenn Wellen überkommen und SaIzwasserspritzcr die Seeleute treffen, wobei wegen der

relativ hohen Leitfähigkeit von Salzwasser ein sehr umkehrbar, so daß ein ständiger Stromverbrauch

großes Risiko für den Zustandsänderung der Steuer- nuftritt. Dieser Stromverbrauch ist auch nachteilig

schaltung entsteht. für die Zündkapsel, da die Stromwärme schädigend

Die Empfindlichkeit der die Auslösung steuernden auf den Sprengstoff der Zündkapsel einwirkt, so daß Schaltung muß daher sehr genau abgeglichen und 5 deren Wirkung vermindert sein kann. Auch die eindeutig davon abhängig sein, ob der Sensor einer elektrische Zündkapsel an sich und ihr unvermeid-L'.enau festgelegten Wassermenge ausgesetzt ist. Dieses licher Kontaktwiderstand gegenüber der Schaltung Diskriminatorproblem ist, wie die vorhergehenden bergen einen gewissen Unsicherheitsfaktor im Hin-Ausfiihru-.igcn zeigen, sehr schwer zu lösen, denn blick auf die für die Auslösung erforderliche Signalphysikalisch gesehen besteht keine scharfe Grenze :o große. Diese Signalgröße kann zwischen einem zwischen dem Zustand, bei dem die Auslösung er- unteren Grenzwert, bei dem eine Auslösung möglich folgen soll und anderen Feuchtigkeitszuständen arn ist, und einem oberen Grenzwert, bei dem die Sensor, die stetig die Leitfähigkeit vergrößern. Eine Auslösung sicher erfolgt, schwanken. Die bekannten Lösung dieses Problems ist p.her dringend erforder- Schaltungen können wegen der stetigen Verstärkerlich, da eine irrtümliche Auflösung in gefährlichen 15 charakteristik nicht nur bei einem errechneten Ein-L'mgebungen, in denen man eine automatische gangssignalpegel ansprechen, der einer bestimmten Rcitungsschv, immweste fordert, wie z. B. in einem Befeuchtung der Leiter des Sensors entspricht, son-Kampfflugzeug, eine große Gefahr in sich birgt, die dem in unkontrollierter Weise bei Eingangssignalnur dadurch beseitigt werden kann, daß der Träger pegeln, die ganz wesentlich von dem errechneten den aufgeblasenen Schwimmkörper durchsticht oder 20 Pegel abweichen. Wenn ui*n nun versucht, diesen in sonstiger Weise entleert, wodurch dann aber die relativ weiten Empfindlichkeitsbereich einzuengen. Rettungsschwimmweste unbrauchbar wird. entsteht entweder eine zu große Empfindlichkeit, so

Bei den bekannten Lebensrettungsgeräten ist also daß eine ungewollte Auslösung durch Feuchtigkeit, das Abgleichproblem noch nicht befriedigend gelöst sprühendes Salzwasser usw. möglich wird, oder eine worden, weil nur an die Vergrößerung der Wasser- 25 zu kleine Empfindlichkeit, so daß die Rettungsempfindlichkeit, nicht aber an das Risiko bei der schwimmweste auch dann unaktiviert bleibt, wenn ungewollten Auslösung gedacht wurde. Bei bekann- der Träger in Süßwasser von geringer Leitfähigkeit ten Sensoren mit zwei auf einer gemeinsamen Ober- fällt.

fläche angeordneten Leitern kann Feuchtigkeit als Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Kondensat oder als Tropfen an der Oberfläche des 30 Schaffung einer Vorrichtung der einleitend genann-Sensors die zwei Leiter naß machen und die Strom- ten Art mit einem verbesserten Sensor, der das pfade zwischen den zwei Leitern in unkontrollierter Rettungsgerät verläßlicher und in höherem Maße Weise verändern. Wenn die Tropfen so groß sind, unabhängig von den VerwenJungsorten macht, an daß sie abfließen, erzeugen sie und der zurückblei- denen manchmal sehr unterschiedliche und wechbende Wasserfilm eine Benetzung, die sich besonders 35 selnde Betriebsbedingungen herrschen, und der trotz bei labyrinthartig ausgebildeten Leitern über einen einer hohen Wasserempfindlichkeit gegen Feuchtiggroßen Teil der Leiterlänge erstreckt, so daß dem keit sehr unempfindlich ist.

Zustand sehr nahgekommen wird, bei dem die Leiter Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einer ein-

des Steuerkreises in eine zusammenhängende Wasser- gangs beschriebei.cn Vorrichtung erfindungsgemäß

masse eingetaucht sind. 40 darin gesehen, daß die mit ihrer Innenseite als

Ein besonderer Nachteil der bekannten Anord- Sensorpol dienende Außenhülse des die Batterie

nung ist' deren Tendenz zu Kriechströmen. Wenn und die elektronische Schaltung enthaltenden Schutz-

das aufblasbare Rettungsgerät noch nicht aktiviert gehäuses ist und daß die im I.inenraum dieses, über

ist und der Sensor eine geringe Feuchtigkeit enthält, Wassereintrittsöffnungen zugängigen Teiles des

entstehen leicht Kriechströme, weil die beiden Leiter 45 Schutzgehäuses aufgehängte, den zweiten Sensorpol

in einem gemeinsarren Bett angeordnet sind, an dem bildende Innenhülse von der Außenhülse einen sol-

Feuchtigkeit und Wassertropf,;n leicht gebunden chen Abstand hat, daß die Sensorpole nicht durch

werden. Der bekannte Sensor verbraucht somit in Luftfeuchtigkeit und Wassertropfen überbrückt wer-

feuchter Umgebung Strom, der während der ganzen den können und die für die Aktivierung erforderliche

Zeit Hießt, in der die Feuchtigkeit an der Oberfläche 50 Leitfähigkeitserhöhung nur erhalten wird, wenn

vorhanden ist. Da der Träger des Rettungsgerätes sich der Innenraum in erheblichem Maße mit Was-

im allgemeinen keine Meßgeräte zur Hand hat, um ser füllt.

den Ladezustand der Batterie zu überprüfen, kann Gemäß einem nebengeordneten Merkmal der Er-

diese Beanspruchung der Batterie, wenn sie nicht findung, das sich auch in Verbindung mit anders

häufig ausgewechselt wird, dazu führen, daß das 55 ausgebildeten Sensoren verwenden läßt, enthält die

Rettungsgerät im tatsächlichen Gefahrenfall nicht elektronische Schaltung einen mit Lawineneffekt ar-

arbeitsfähig ist. beitenden Thyristor, welcher beim Erreichen des

Die Batterieentladung und die unbefriedigende Ansprechwertes, der dem Vorhandensein von leiten· Erfassungsmöglichkeit des tatsächlichen Zustandes dem Wasser zwischen den Sensorpolen entspricht, basieren auch auf der gewählten Schaltung. So er- 60 ein plötzliches und steiles Aktivierungssignal erzeugt, zeugt der Transistor beispielsweise an seinem Aus- Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich gang ein im wesentlichen linear verstärktes Eingangs- aus der nachfolgenden Beschreibung eines Rettungssignal, d. h. der zur Zündkapsel fließende Strom gerätes in Form einer aufblasbaren, mit der erfinsteigt stets in gleichem Maße an, wie die Leitfähig- dungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Schwimmkeit des Sensorkreises bei größer werdender Feuch- 65 weste und den Zeichnungen. Es zeigt
tigkeit und benäßter Länge der zwei Sensorleiter Fig. 1 die Vorderansicht einer am Träger begrößer wird. Dieser Vorgang ist bis zum Ausgangs- festigten Rettungsschwimmweste in Bereitschaftssignalwert, bei dem die Zündkapsel gezündet wird, stellung.

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F i g. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Aufblas- Sektoren der Scheibe gegenüber einem Fenster 2..

vorrichtung der Rettungsschwimmweste, oder einem Zeiger an der Schutzhaube 24 am un

F i g. 3 das Schaltbild der elektronischen Schal- tcren Teil der Vorrichtung 5. Nach einer solcher

lung für die Vorrichtung gemäß Fig. 2, Bewegung verbleibt die Scheibe22 in der neuer

F i g. 4 ein erläuterndes Diagramm, 5 Stellung, so daß der Träger auf Grund der Färb F i g. 5 die Rettungsschwimmweste gemäß F i g. I angabe am Scheibenumfang erkennen kann, ob du

in aufgeblasenem Zustand, und Rettungsschwimmwcste, die er anlegen will, zuvoi

F i g. 6 eine abgewandelte Auslührungsform des schon ausgelöst worden und die Druckgasflasclu Sensors. leer ist. Wie die F i g. 1 zeigt, ist um den Hals des Trägers io Das Schutzgehäuse 25 in Gestalt einer Metallhülsi

eine hufeisenförmige Hülle 1 gelegt, deren Vorder- ist am unteren Ende an den Rahmen 11 angc

teile an der Brust mit einer Schnalle 2 und einem die schraubt und berührt das Lager der Sprengkapsel 20

Brust umgebenden Gurt 3 zusammengehalten wer- Das Gehäuse 25 umgibt die elektrischen Bauteile

den. Die Hülle ist so zusammengefaltet, daß deren der Vorrichtung, die so geschaltet sind, wie es dii

zwei Längsränder übereinander liegen und eine 15 F i g. 3 zeigt. Zur elektrischen Einrichtung gehöre·

schlitzförmige öffnung bilden, die sich über den '-'ine Batterie 26, die im oberen Teil des Gehäuses 25

gesamten Umfang der Hülle erstreckt. Die schlitz- untergebracht ist, ein auf Wasser ansprechende!

förmigc öffnung kann mit einem Verschluß 4, vor- Sensor 27 und eine elektronische Schaltung 28, dii

zugsweise mit einem Reißverschluß, verschlossen sich in der Nähe der Sprengkapsel befindet. Dk

sein, der sich ohne personelles Eingreifen öffnen ao positive Klemme ( 1 ) der Batterie ist mit der fesi

läßt. Im Inneren der Hülle 1 befindet sich der auf- anliegenden Stirnwand 28 des Gehäuses 25 vcrbun

blasbarc Auftriebskörper des Rettungsgcrätcs in zu- den, während die andere Batterieklemme ( ) iibei

sammcngcfaltetem Zustand. eine Kontaktfeder 30 mit einer Schraube 31 vcrhun-

Das Aufblasen der Schwimmweste erfolgt mit den ist, die axial durch den Sensor 27 hindurch Hilfe der Aufblasvorrichtung 5, die sich in einer as führt. Außerdem hat dieser negative Anschluß die Stofftasche 6 befindet, die an der Hülle 4 angebracht Aufgabe, zwei den Isolator bildende Isolierkörper 32

ist. Gehalten wird die Tasche 6 mit einem Band 7, und 33 des Sensors zusammenzuhalten, die mit ihren

das an der Seite der Tasche angebracht ist, die dem iüibercn Teilen an der Innenwand des' hülscnartigen

Träger zugewandt ist. Die Aufblasvorrichtung kann Gehäuses 25 anliegen. Von diesen AuBcntcilcn am

entweder durch Ziehen an einem Handgriffe oder 30 la u fen die Isolierkörper 32, 33 konisch nach innen

selbsttätig, wenn sie naß wird, d. h. der Träger ins zusammen, um eine Einschnürung 34 zu bilden

Wasser fä'lt, ausgelöst werden. Die Verrichtung ist durch die die Sihrauin: 31 in einer Bohrung iu

in Fig. 2 dargestellt, bei der es sich um einen vom führt ist.

Träger aus gesehenen Schnitt, parallel zur Bild- Zwischen den Isolatortcilcn und der Innenseil.¹

ebene der Fig. 1 handelt. 35 des hülsenartigen Metallgehäuscs25 befindet situ

Auf einem Gußteilrähmen 11 befindet sich die eine röhrenförmige Innenhülsc 35. deren Enden u' Druckgasflasche 12 und ein Nippel 13, der den Raum axialer Richtung frei liegen. Die Innenhülse 35 hänri

unter der Druckgasflasche über eine Leitung 14 des an einer oder mehreren Tragstützen 36, so daß dir

Rahmens mit dem aufblasbaren Auftriebskörper der Zwischenraum 37 frei zugänglich ist. Vorzugsweiv Schwimmweste über einen nicht dargestellten 40 sind drei Stützen vorgesehen, die in den Raum 3 7 Schlauch, der durch die Hülle 1 hindurchführt, vcr- zwischen der Einschnürung 34 und der Innenscit

bindet. Ein Kolben 15 mit einer Nadel ist in einer der Innenhülsc 35, aus dem Isolierkörper 33 hcrat'x

Bohrung des Rahmens 11 mit Hilfe eines Hebels 16 ragen. Die oberen linden der Stützen 36 sind nach

verschiebbar, der im Rahmen 11 bei 17 schwenkbar außen abgebogen und an der Innenseite der Innen

gelagert ist. 45 hülse 35 befestigt. Mindestens eine dieser Stützen b,

Das andere Ende des zweiarmig ausgebildeten steht aus Metall und ist mit der Innenwand di · Hebels 16 kann durch einen Kolben 18 nach unten Innenhülse 35 verschweißt, um einen guten elektn bewegt werden, welcher abgedichtet in einer Boh- sehen Kontakt 38 mit der Elektronikschaltung /11 rung 19 des Rahmens Il gelagert ist. Das obere ermöglichen, indem die Innenwand der "nncnhüK· Ende der Bohrung 19 ist als Lager fiie eine Spreng- 50 35 über einen Widerstand 39 mit der negativen kapsel 20 ausgebildet, die mittels elektrischen Klemme der Batterie 26 verbunden wird Stromes zur Zündung gebracht werden kann. Durch Gemäß einem wesentlichen Merkmal werden die den Explosionsdruck wird der Kolben 18 nach unten Sensorpole im Zwischenraum 37 durch zwei in kon bewegt und damit der Hebel 16 verschwenkt, was zu stantem Abstand angeordnete Polflächen gebildet, einer Aufwäftsbewegung des mit der Nadel ver- 55 Diese Polflächen sind einerseits die Wand des die sehenen Kolbens 15 führt, die die Verschlußmem- Außenhülse darstellenden Gehäuses 25 und andererbran der Druckgasflasche 12 öffnet. Die gleiche seits die Innenwand der Innenhülse35. Der Raum 37 Bewegung des Hebels 16 kann auch mit dem Hand- enthält normalerweise Luft, muß aber mit einer ergriff 8 erreicht werden, der mit dem Kolben 18 über heblichen Wassermenge aufgefüllt werden, um ein ein Zugseil verbunden ist. Um die Verschiebung der 60 Ansprechen der Vorrichtung hervorzurufen Bei der vorgenannten Bauteile anzuzeigen, befindet sich auf dargestellten Ausführungsform liegt zwischen den einem Lagerbolzen 21 eine drehbare Scheibe 22, von Polflächen der zylindrischen Hülsen 25 35 eine hohlder zwei aufeinanderfolgende Sektoren mit unter- zylindrische Kammer. Vorzugsweise sind die PoI-schiedltchen Farben, z. B, grün und rot, versehen flächen mit Silber plattiert, obwohl auch andere sind. Durch die Einwirkung einer Feder, die solange 65 nichtkot radierende Metalle verwendet werden könblockiert ist, wie die Bauteile die Stellung der Fig. 2 nen. Die Polflächen haben einen solchen Abstand einnehmen, aber freigegeben wird, wenn sich der voneinander, daß ein Wassertropfen an der "inen Kotben 15 nach oben bewegt, verdrehen sich die Oberfläche keinen Kontakt zerr anderen Oberfläche

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hervorrufen kann. Als Mindestabstand zwischen den Oberflächen werden 5 mm angesehen.

Das durch den Stoff der Tasche 6 eindringende Wasser kann weiter in den Raum 37 eindringen, da in dem die Außenhülsc bildenden Schutzgehäuse 25 S Wiisscreintrittsöffnungen 40, über den Umfang verteilt vorgesehen sind, die sich vorzugsweise oben und unten im Raum 37 befinden, so daß der mittlere Wandteil des Gehäuses 25 geschützt bleibt. Die Anordnung der öffnungen 40 oberhalb und unterhalb des Mittelteiles des Isolators in der Nähe der Konusflächen der Isolatortcile 32 und 33, führt zu einer Belüftung des Sensorhohlraumes, so daß dieser wcilinöglichst frei von Feuchtigkeit gehalten wird. Die öffnungen müssen so groß sein, daß Wassertropfen, die in den Sensor eingedrungen sind oder sich darin durch Kondensation gebildet haben, durch sie abtropfen können. Je nach der Trageweise werden die Regentropfen an den oberen oder den unteren öffnungen 40 austreten können. Um den ao Hohlraum trocken zu halten und die bestmögliche Isolation der Anschlußklemmen des Sensors zu erhalten, bis Wasser den Raum 37 auffüllt, sollten die Isolatortcile 32.33 und auch die Tragstützen 36 wasserabstoßend sein, so daß Wassertropfen und »5 Feuchtigkeit nicht an den Oberflächen hängenbleiben. Aus diesem Grunde kann es zweckmäßig sein, die Tragstützen 36 mit einem Isolierstoff, beispielswei^cc einem geeigneten Kunststoff zu überziehen.

Die elektronische Schaltung 28 befindet sich in 3c c:ncr nach unten offenen Ausnehmung des unteren Isolatorteils 33, die unten mit einem Deckel 41 verschlossen ist, welcher ein hohles mittleres Kontaktclcmcnt enthält. Durch dieses hohle Kontaktelement raut ein Kontaktstift des Zündkreises der Sprengkapsel 20. wenn das Schutzgehäuse 25 mit Batterie 26 und Hlcktronikschaltung 28 am Rahmen 11 angeschraubt werden. Vor dem Aufsetzen des Deckels 41 sollte der zu verschließende Hohlraum in bekannter Weise mit einem schmelzbaren thermoplastischen Harz ausgefüllt werden, um die einzuschließenden Anschlüsse gut gegen Feuchtigkeit und Stoß zu schützen.

Das aktive Bauelement der elektronischen Schaltung 28 ist ein Thyristor 42. der mit den zuvor erwähnten elektrischen Bauteilen so geschaltet ist, wie es die Fig. 3 zeigt. Die äußere Steuerelektrode43 des Thyristors 42 ist mit der Innenwand der zylindrischen Innenhülse 35 verbunden und normalerweise von der zylindrischen Außenhülse 25 getrennt, auf Grund der normalerweise sehr geringen oder völlig fehlenden Leitfähigkeit des Sensors 27. Auf Grund der anliegenden Batteriespannung, die in der Praxis beispielsweise 5,5 bis 7.5 V betragen kann, ist der Isolierwiderstand zwischen den die Sensorpole bildcnden zylindrischen Wandteilen 25 und 35 als unendlich groß anzusehen. Hieraus folgt, daß der Thyristor normalerweise vollständig blockiert ist. Somit ist die Sprengkapsel 20, die in dem Abzweig 44 liegt, normalerweise ebenfalls abgetrennt, so daß kein Strom aris der Batterie entnommen wird. Sobald die Leitfähigkeit der Steuerschaltung von Null abweicht, d. h. wenn sich das Potential an der Elektrode 43 in positiver Richtung verschiebt, fließt ein schwacher Strom /_B zum Thyristor 42. Das erwähnte Potential und der erwähnte Strom hängen bei der dargestellten Ausführungsform jeweils von der Leitfähigkeit des Sensors 27 und dem festen Widerstand 39 ab. Je höher die Leitfähigkeit des Sensors wird, desto größer wird auch der Strom /„. Der Thyristor ist so ausgelegt, daß er bei einer bestimmten Größe von 1« auslöst. Unter dem Einfluß der Steuerelektrode 43 ergibt sich auch eine leitende Verbindung zwischen den beiden anderen Elektroden des Thyristors, so daß auch ein Stromfluß Ia in der Zweigleitung 44 einsetzt. Durch Verwendung geeigneter Bauelemente kann der Ansprechwert, der durch den Thyristor selbst festgelegt ist, so klein gemacht werden, daß er nur einer unbedeutenden Stromentnahme aus der Batterie 26 entspricht. Mit der vorerwähnten Batteriespannung und Widerstandswerten von 1 Kiloohm bzw. 4 Kiloohm des Widerstandes 39 und des Sensors 27 fließt durch diese Widerstände ein Strom von 1 mA, und es ergibt sich eine Auslösung bei einem Strom/* von 0,25 mA. Durch diese Bemessung bleibt die Stromversorgung des Rettungsgerätes für eine erhebliche Zeit sichergestellt, selbst wenn die Leitfähigkeit im Steuerkreis sich in der Nähe des kritischen Wertes befindet, d. h. wenn im Sensor eine gewisse Feuchtigkeit vorhanden ist.

Ein besonders wichtiges Merkmal der Elektronikschaltung liegt in dem Lawineneffekt, der sich bei der Auslösung des Thyristors ergibt. Diesen Lawineneffekt erläutert die Fig. 4, die das Auslöscsignal /„. d h dtn Stromfluß in der Leitung 44, als Funktion der Leitfähigkeit G des Sensorkreises w.iⁿt. Das Diagramm zeigt in einer ausgezogenen Linie den Thynstufsiiuin. Es ist erkennbar, daß ein sehr scharf ausgeprägter Auslösepunkt vorhanden ist. an dem der Strom /_a nur 'htm oder weniger des Höchstwertes beträgt, den das Signal in der betrachteten Schaltung erreichen kann. Hinter dem Auslösepunkt verläuft die Stromkurve /„ steil nach oben, d. h. die Signalgröße wächst momentan im Auslösepunkt, d.h. bei dem Auslöse-Leitfähigkeitswert Ci... auf den Maximalwert an. Der Leitfähigkeitswert C. ist vorhanden, wenn die Sensorkammer 37 mit Wasser angefüllt ist.

Es ist auch zu beachten, daß der Vorgang nicht umkehrbar ist, d. h., daß nach dem Erreichen des Auslösepunktes das Signal /„ vollständig unabhängig von G wird. Dieses Signal endet nicht eher als bis die Speisung aus der Batterie unterbrochen wird. In dem Diagramm der Fig. 4 sind zwei Signalpegcl/, und I₁ angegeben. Bei dem geringeren Signalpegel kann die Zündung der Sprengkapsel 20 eintreten. Dieser Grenzwert wird vom Hersteller vorgegeben. Der andere Signalpegel I₂ kennzeichnet de« Signalpegel, den man fordern kann, um alle oder mindestens die meisten der Sprengkapseln eines Satzes zu zünden. Diese Streuung zwischen /, und I_s ist beachtlich, und es ist aus der Fig.4 erkennbar, daß /, nur halb so groß wie /» sein kann.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise soll angenommen werden, daß das Rettungsgerät, gemäß Fig. 1, unaufgeblasen ist und daß der Sensor 27 der Aufblasvorrichtung zunächst trocken ist, da zwischen seinen Polen nur isolierende Luft ist Da die Steuerschaltung auf diese Weise unterbrochen ist, kann man den Thyristor 42 als geschlossenes Ventil ansehen, welches einen Sifomfluß im Zündkreis der Sprengkapsel 20 verhindert. In dem /a-G-Diagramm ist dieser Schaltzustand als Nullpunkt des Diagrammcs wiederzufinden.

Es wird jetzt angenommen, daß in den Sensor

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Feuchtigkeit eindringt und daß sich zwischen den stetig ansteigend, wie es F i g. 4 in gestrichelten Lizylindrischen Wänden 25, 35 im Raum 37 eine sich nien zeigt, wäre die Zündung in Abhängigkeit von vergrößernde Wasserkonzentration befindet. Zu Be- der Leitfähigkeit nicht so sicher, ginn liegt diese Wasserkonzentration in gasförmigem Wenn die Sprengkapsel 20 detoniert, ergibt sich ein Zustand und später in Form von ständig größer 5 Gasdruck über dem Kolben 18 (F i g. 2), so daß der werdenden, nicht zusammenhängenden Tropfen vor. Kolben 18 sich nach unten bewegt. Zur gleichen Zu diesem Zeitpunkt ändert sich der elektrische Zeit drückt der Hebel 16 den Kolben 15 nach oben Zustand der Schaltung noch nicht. Selbst wenn an gegen die Verschlußmembrane, die normalerweise den Isolatorkörpern 32 und 33 kleine Kriechströme die Druckgasflasche 12 verschließt. Sobald die einsetzen, bleiben noch der Leitfähigkeitswert G und u< Membran durchstochen ist, gelangt das Druckgas damit der Strom I_n auf einem sicheren geringen Wert aus der Druckgasflasche in den aufblasbaren Aufbezogen auf die Werte, bei dem das elektronische triebskörper 47 der Rettungsschwimmweste. Damit Ventil schaltet. Die Tatsache, daß die Auslösung der aufblasbare Auftriebskörper 47 beim Aufblasen, noch nicht bei solchen Feuchtigkeitszuständen auf- gemäß F i g. 5, ohne manuelles Eingreifen aus der tritt, hängt auch von der Ausbildung des Sensors 15 Hülle 1 heraustreten kann, sollte die letztere so ab, welcher verhindert, daß zwischen den Sensor- ausgebildet sein, daß sie sich automatisch beim wänden Tropfen hängenbleiben und daß im unteren Aufblasen öffnet. Um eine solche Auslösung zu er-Teil der Sensorkammer 37 eine Feuchtigkeits- möglichen, kann der Verschluß, wie Fig. 5 zeigt, ansammlung in größerem Maße erfolgt. Das Wasser mit Wandelelementen 48 versehen sein, die dom kann ständig frei über die Öffnungen 40 abfließen. 40 inneren Überdruck in der Rettungsschwimmweste

Erst wenn eine größere Wassermenge in den beim Aufblasen ausgesetzt sind und den Druck in Sensor eingetreten ist, so daß sich der Raum 37 an- Querkräfte umwandeln, die mindestens an einem füllt und durch eine zusammenhängende Flüssigkeits- Punkt des Verschlusses angreifen, an dem dieser menge zwischen einer kleinen Oberfläche der inneren schwächer ausgebildet ist. Auf diese Weise läßt sich Zylinderwand 35 zur Innenseite der äußeren Zylin- as der Verschluß von innen öffnen, demand 25 eine elektrisch leitende Verbindung ent- Der oben beschriebene dreidimensionale Sensor steht, wird die Leitfähigkeit G so groß, daß die erfaßt die in den Sensor eintretende Wassermenge, elektronische Ventilschaltung ihren Zustand ändern Das Wasser zwischen den Polen des Sensors ist kann. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung bei physikalisch einer Anzahl von parallel zwischen Rettungsgeräten in den verschiedensten Umgebun- 30 den Sensorpolen liegenden Widerständen gleichwergen verwendet werden soll, in denen sich Feuchtig- tig. von denen jeder einzelne eine bestimmte Strnmkeit und Wetter ändern, wie es insbesondere auf menge zwischen den sich gegenüberliegenden Ober-See der Fall ist, und da die erwähnten sich ändern- flächenelementen leitet. Je mehr Wasser zwischen den der Umgebungsbedingungen die Ansprechempfind- Sensorpolen vorhanden ist und je größer die belichkeit des Rettungsgerätes beeinträchtigen, wurde 35 netzten Polflächen sind, desto größer ist die Anzahl dem Auslösewert Gi, eine besondere Aufmerksam- solcher Widerstände, die sich unter dem Wasserkeit geschenkt Der Wert G₁, ist so gewählt, daß er spiegel befinden und desto größer wird auch die auch dann noch nicht erreicht wird, wenn die erste hieraus resultierende Leitfähigkeit. Weil dieser Sensor leitende Verbindung zwischen den Sensorpolen her- in Abhängigkeit vom Volumen des eintretenden gestellt wird. Der Wert G₁, wird erst dann erreicht, 40 Wassers arbeitet, vergrößert er erheblich die Sicherwenn das Wasser in den Sensor ein höheres Niveau heit des Rettungsgerätes im Vergleich mit einem erreicht und ein größerer Teil der sich gegenüber- Sensor mit zwei länglichen, auf einer gemeinsamen liegenden Sensorpolflächen mit Wasser überbrückt Basis angeordneten Leitern, deren benetzte Länge werden. Auf diese Weise entsteht eine größere die entscheidende Größe für den Zeitpunkt der Akti-Sicherheit gegen eine unerwünschte Auslösung, selbst 45 vierung ist. Bei entsprechendem Abstand der Pole wenn beispielsweise Salzwasser mit einer Vergleichs- wird erheblich mehr Wasser für das Auslösen des weise hohen Leitfähigkeit Tropfen für Tropfen dreidimensionalen Sensors benötigt. Dieses Merkmal durch die perforierten Wände der Bauteile 6 und 25 ist besonders wichtig, damit das Rettungsgerät in eindringt oder wenn ein Sensor, der zuvor auf See feuchter Umgebung unbeeinträchtigt bleibt, verwendet wurde und an seinen Isolatorteilen Salz- 5° Die abgewandelte Ausführungsform des Sensors -Lagerungen enthält, anschließend bei stürmischem 27 gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der zuvor Regen, mit Regenwasser besprüht wird, weil sich beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß die auch im letztgenannten Falle eine erhebliche Ver- äußere Porffäche50 des Sensors mit Rc ' en von größerung der Leitfähigkeit ergeben kann. Anderer- gaupenartigen, durch Prägen oder Pressen des Wandseits ist die Schaltang so zu dimensionieren, daß der 55 materials entstandene Ausbauchungen 51 und 52 ver-Auslösewert G₁₁. nut großer Sicherheit erreicht wird, sehen ist. Die nach unten gerichteten Ausbauchungswenn eine solche Wassermenge in den Sensor ge- öffnungen 53 verhindern, daß von oben kommendes langt, daß die gesamten zylindrischen Sensorober- Wasser in die Kammer 37 des Sensors eintreten flächen naß werden, wie es der Fall ist, wenn der kann, ermöglicht aber einen Wassereintritt, wenn Träger des Rettangsgerätes ins Wasser fällt. Beach- 60 der Sensor eingetaucht wird. Im Hinblick auf den ten muß man vor allem den Minimal-Leitfähigkeits- Wasserabfluß aus dem Sensor sollten die öffnungen wert, der for den Rettungsausfall in Süßwasser 53 der unteren gaupenartigen Ausbauchungen 52 vorhanden sein muß. etwas größer sein als die der oberen 51. Wenn

Wenn die Leitfähigkeit den Auslösewert erreicht, man den Sensor in dieser Weise ausbildet, ergibt

durchläuft das Signal/_a augenblicklich den An- 65 sich der gleiche Schutz gegen die Umgebungsbedin-

sprechbereich /, bis I_t der Sprengkapsel 20, so daß gungen, wie bei der Verwendung der zuvor beschrie-

die Zündung erfolgt Wäre dagegen die Kennlinie benen Stofftasche 6.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Aufblasen von Rettungsgeräten, insbesondere von aufblasbaren Rettungsschwimmwesten, bei der ein an eine Batterie angeschlossener, auf Wasser ansprechender, konduktiv arbeitender, zweipoliger, aus zwei konzentrisch angeordneten röhrena.ligen Hülsen bestehender Sensor zur Erzeugung eines Stromsignals dient, durch das über eine elektronische Schaltung eine Sprengkapsel gezündet und ein Hebel durch den dabei entstehenden Druck betätigt wird, wobei der Hebel über eine Nadel die Verschlußmembran der Druckgasflasche öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer Innenseite als Sensorpol dienende Außenhülse Teil des die Batterie (26) und die elektronische Schaltung (28) enthaltenden Schutzgehäuses (25, S^ ist und daß die im Innenraum (37) dieses, über Wassereintrittsöffnungen (40, 53) zugängigen Teiles des Schutzgehäuses (25, 50) aufgehängte, den zweiten Sensorpol bildende Innenhülse (35) von der Außenhülse einen solchen Abstand hat, daß die Sensorpole nicht durch Luftfeuchtigkeit und Wassertropfen überbrückt werJen können und die für die Aktivievierung erforderliche Leitfähigkeitserhöhung nur erhalten wird, wenn sich der Innenraum (37) in erheblichem Maße mit Wasser füllt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsf"artige Schutzgehäuse (25, 50) einen Isolator (32, 33) umschließt, welcher in der Mitte de- Innenraumes (37) eine von der rohrförmigen Innenhülse (35) frei und koaxial zur Isolatorachse umgebene Einschnürung (34) hat, und daß die Innenhülse (35) an ihrer Innenseite punktweise mittels Tragstüt/en (36) am Isolator (32, 33) aufgehängt ist und dort den elektrischen Anschluß aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (26) und die elektronische Schaltung (28) beidseitig des durch den Isolator(32,33) wasserdicht abgetrennten Sensorteiles im Schutzgehäuse (25, 50) angeordnet und durch eine Axialbohrung des Isolators (32,33) miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (32, 33) aus wasserabstoßendem Material besteht und seine beidseitig der Einschnürung (34) liegenden Endteile geneigte wasserablenkende Oberflächen aufweisen, weiche den mit Wasser zu füllenden Innenraum (37) axial begrenzen, und daß die Wassereintrittsöffnungen (40, 53) des Schutzgehäuses (25,50·) in der Nähe dieser geneigten Oberflächen des Isolators (32, 33) angeordnet sind.

5. Vorrichtung zum selbsttätigen Aufblasen von Rettungsgeräten, insbesondere von aufblasbaren Rettungsschwimmwesten, bei der ein an eine Batterie angeschlossener, auf Wasser ansprechender, konduktiv arbeitender, zweipoliger Sensor zur Erzeugung eines Stromsignals dient, durch das über eine elektronische Schaltung eine Sprengkapsel gezündet und ein Hebel durch den dabei entstehenden Druck betätigt wird, wobei der Hebel über eine Nadel die Verschlußmembran der Druckgasflasche öffnet, insbesondere nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daü die elektronische Schaltung (28) einen mit Lawineneffekt arbeitenden Thyristor (42) enthält welcher beim Erreichen des Ansprechwertes, der dem Vorhandensein von leitendem Wasser zwischen den Sensorpolen (25, 35) entspricht, ein plötzliches und steiles Aktivierungssignal erzeugt.