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Die
Erfindung betrifft einen Rettungsanzug oder eine Rettungsweste nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 33 02 114 A1 ist
ein Kälteschutzanzug
mit einer Atemschutzeinrichtung bekannt, der in Umgebungen mit Unterkühlungsgefahr
einsetzbar ist. Der Anzug kann in klimatisch ungünstigen Umgebungen und bei
Wassereinbrüchen
z. B. in Tauchkammern und U-Booten verwendet werden um den Benutzer
vor Unterkühlungsgefahr
zu schützen
und über
eine begrenzte Zeitdauer mit Atemgas zu versorgen. Hierfür enthält der Kälteschutzanzug
eine Atemschutzeinrichtung, welche eine CO
2-bindende und
dabei O
2-erzeugende Patrone umfasst, welche über ein
Mundstück
mit dem Benutzer verbunden wird. Mit dieser Patrone wird die vom
Benutzer ausgeatmete Luft regeneriert, indem das darin enthaltene
CO
2 gebunden und durch O
2 ersetzt
wird. Verfahren und Vorrichtungen zur Regenerierung von ausgeatmeter
Luft sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus
der
DE 199 10 845
C1 , wobei hier regelmäßig Regenerationssubstanzen
eingesetzt werden, die der ausgeatmeten Luft das Kohlendioxid entziehen.
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Bei
dem in der
DE 33 02
114 A1 beschriebenen Kälteschutzanzug
ist die Substanz zur Regenerierung der ausgeatmeten Luft in Taschen
gefüllt, welche
von einem Innenanzug aus zwei für
Atemgas semipermeablen Wänden
gebildet werden, die in bestimmten Abständen zur Bildung dieser Taschen
miteinander verbunden, insbesondere vernäht oder verklebt sind. Der
Innenanzug ist zwischen zwei Schichten des Kälteschutzanzugs, nämlich einer
inneren Körperschicht
und einer Außenschicht
angeordnet. Durch an der Körper-
und der Außenschicht
befestigte Abstandshalter werden Eintritts- und Austrittskanäle zwischen
der Körperschicht
und dem Innenanzug bzw. zwischen dem Innenanzug und der Außenschicht
gebildet. Die vom Benutzer ausgeatmete Luft strömt über einen Ausatemschlauch in
die Eintrittskanäle
und durch die semipermeable Wand in die mit der Regenerationssubstanz
gefüllte
Taschen des Innenanzugs. Dort wird die ausgeatmete Luft durch die CO
2-bindende und dabei O
2-freisetzende
Regenerationssubstanz zur Verwendung als Atemgas regeneriert und
strömt über die
Austrittskanäle
und über
einen Austrittsschlauch in einen Raum um die Atemmaske, der durch
ein Schild gegenüber
der Umgebung luftdicht abgeschlossen ist, wofür das Schild fest mit dem den
gesamten Körper
des Benutzers bedeckenden Kälteschutzanzug verbunden
ist und das Gesicht des Benutzers abdeckt. Diese Atemschutzeinrichtung
erweist sich als nachteilig, weil die in den Taschen des Innenanzugs
eingebrachte Regenerationssubstanz nicht gewechselt werden kann,
wenn diese verbraucht oder unbrauchbar geworden ist. Weiterhin weist
diese bekannte Atemschutzeinrichtung für einen Rettungsanzug eine
geringe Beatmungseffizienz auf. Darüber hinaus ist der Kälteschutzanzug
in seinem Aufbau sehr kompliziert, insbesondere aufgrund des mehrschichtigen
Aufbaus mit einer inneren Körperschicht,
einer äußeren Außenschicht
und dem dazwischen angeordneten Innenanzug mit den Taschen zur Aufnahme
der Regenerationssubstanz. Die Herstellung dieses Anzugs ist daher
aufwendig und teuer.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rettungsanzug
oder eine Rettungsweste mit einem Atemgerät aufzuzeigen, welches eine
effiziente Beatmung des Benutzers ermöglicht und gleichzeitig einen
einfachen Aufbau aufweist, der sich einfacher und billiger herstellen
lässt.
Darüber hinaus
soll ein Austausch von verbrauchter Regenerationssubstanz auf einfache
Weise ermöglicht
werden. Der Rettungsanzug bzw. die Rettungsweste soll ferner dazu
geeignet sein, im Notfall ein havariertes und auf dem Meeresboden
liegendes U-Boot verlassen zu können
um aus großer
Tiefe an die Wasseroberfläche
aufzusteigen.
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Diese
Aufgaben werden durch einen Rettungsanzug oder eine Rettungsweste
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
dieses Rettungsanzugs bzw. dieser Rettungsweste sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
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1:
Darstellung einer Rettungsweste nach der Erfindung, teilweise zur
Verdeutlichung im Aufriss dargestellt;
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2:
Schnittdarstellung des mit einer Regenerationssubstanz zur Regenerierung
von ausgeatmeter Luft befüllten
Behälters
des Atemgeräts,
welches Bestandteil der Rettungsweste von 1 ist;
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3:
Perspektivische Darstellungen des Behälters von 2 zur
Aufnahme der Regenerationssubstanz zur Regenerierung von ausgeatmeter Luft.
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In 1 ist
eine Rettungsweste gezeigt, die im Notfall vom Benutzer angelegt
wird, um aus einem in tiefem Gewässer
havarierten U-Boot auszusteigen und an die Wasseroberfläche gelangen
zu können, um
dort auf eine Seenotrettung, beispielsweise durch ein Rettungsboot
oder einen Rettungshubschrauber, zu warten. Um den Benutzer im havarierten
und ggf. funktionsuntüchtigen
U-Boot und während
des Aufstiegs aus dem U-Boot an die Wasseroberfläche mit Atemgas zu versorgen
ist die Rettungsweste mit einem Atemgerät 1 ausgestattet.
Weiterhin weist die Rettungsweste einen aufblasbaren Hohlraum auf, der
als Auftriebsstola 20 ausgebildet und im Kragenbereich
der Weste angeordnet ist und so insbesondere den Hals des Benutzers
zumindest teilweise umschließt.
Die in 1 gezeigte Rettungsweste besteht im Wesentlichen
aus dieser Auftriebsstola und dem Atemgerät. Zusätzlich können an der Weste jedoch noch
weitere Westenteile, welche in 1 nicht dargestellt
sind, angeordnet sein, wie beispielsweise Arm-, Rücken- und
Brustteile sowie Verschlusselemente wie z. B. Reißverschlüsse oder
Druckknöpfe, um
eine vollständige,
im Brustbereich ggf. verschließbare
Weste mit einem Rücken-
und einem Brustteil und ggf. Armteilen zu bilden.
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Die
in 1 gezeigte Anordnung, bestehend aus dem aufblasbaren
Hohlraum in Form der Auftriebsstola 20 und dem Atemgerät 1 kann
jedoch auch in einen Rettungsanzug (integriert sein), der ein Ober-
und ein Unterteil (Beinteil) umfasst, welche den Benutzer vollständig einkleiden.
Bei einem solchen Rettungsanzug handelt es sich bevorzugt um einen einlagigen
Anzug aus wasserdichtem Material, in den im Kragenbereich die Auftriebsstola 20 und
das Atemgerät 1 wie
in 1 dargestellt integriert ist. Die in 1 gezeigten
und im folgenden näherer
beschriebenen Vorratsbehälter 14 können hierbei
entweder auf dem Rücken
oder an der Vorderseite des Anzugs, bspw. im Brust- oder Hüftbereich,
angeordnet sein. Im Notfall legt der Benutzer eine solche Rettungsweste
oder einen solchen Rettungsanzug und das Atemgerät 1 an und setzt eine
hier zeichnerisch nicht dargestellte Haube auf, welche im unteren
Bereich bevorzugt offen ist, damit expandierende Luft entweichen
kann. Mit dieser Rettungsanordnung kann der Benutzer das auf dem
Meeresgrund oder in großer
Tiefe unter der Wasseroberfläche
liegende U-Boot verlassen und an die Wasseroberfläche aufsteigen.
Hierzu wird die Auftriebsstola 20 mit Gas aus den Vorratsbehältern 14,
insbesondere Luft, gefüllt, um
im Wasser einen Auftrieb zu erzeugen.
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Um
den Benutzer noch im U-Boot und während des Aufstiegs an die
Wasseroberfläche
mit Atemgas zu versorgen ist das Atemgerät 1 vorgesehen, welches
eine Atemmaske mit einem Mundstück 2 aufweist,
die der Benutzer in üblicher
Weise anlegt, sowie eine Luftreinigungseinrichtung 3, die
zur Regenerierung der vom Benutzer ausgeatmeten Luft dient. Das
Mundstück 2 der
Atemmaske verfügt über eine
Ausatemöffnung 11,
in welche der Benutzer verbrauchte Luft ausatmet, und über eine
Einatemöffnung 4,
von der dem Benutzer regenerierte Atemluft und/oder frisches Atemgas
zum Einatmen zugeführt wird.
In dem Mundstück 2 sind
Rückschlagventile vorgesehen,
welche bei einem Ausatmen des Benutzers die Ausatemöffnung 11 öffnen und
die Einatemöffnung 4 schließen und
beim Einatmen entsprechend umgekehrt die Einatemöffnung 4 öffnen und die
Ausatemöffnung 11 schließen.
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Die
Luftreinigungseinrichtung 3 enthält eine Regenerationssubstanz 7,
die von ausgeatmeter und mit Kohlendioxid angereicherter Luft das
Kohlendioxid entfernt oder zumindest den Kohlendioxidanteil der
ausgeatmeten Luft reduziert und ggf. gleichzeitig mit Sauerstoff
(O2) anreichert. Solche Regenerationssubstanzen
sind aus dem Stand der Technik der Beatmungseinrichtungen bekannt
und werden dort beispielsweise als „Atemkalk" oder „Natronkalk" bezeichnet. Es handelt
sich bei diesen bekannten Regenerationssubstanzen um Kohlendioxid-Absorber, welche
unter Sauerstoffbildung Kohlendioxid in ein Karbonat umwandeln und
dadurch verbrauchte und mit Kohlendioxid angereicherte Ausatemluft
in sauerstoffreiche Atemluft regenerieren. Bei diesem Regenerationsprozess
wird die Regenerationssubstanz verbraucht. Bei den als „Atemkalk" bekannten Substanzen
handelt es sich um Mischungen aus Natrium- und Calciumhydroxid sowie
Wasser. Weiterhin kann auch „Bariumkalk" als Regenerationssubstanz verwendet
werden, der aus einer Mischung von Bariumhydroxid und Wasser besteht.
Grundsätzlich
kann jedoch auch jede andere Substanz als Regenerationssubstanz
verwendet werden, welche der ausgeatmeten Luft Kohlendioxid entzieht
und/oder mit Sauerstoff anreichert, um die ausgeatmete Luft zur
Verwendung als Atemgas zu regenerieren.
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Die
Luftreinigungseinrichtung 3 steht einerseits über eine
Verbindungsleitung 10 mit der Ausatemöffnung 11 des Mundstück 2 und
andererseits mit dem aufblasbaren Hohlraum, also dem Inneren der Auftriebsstola 20 in
Verbindung. Der aufblasbare Hohlraum der Auftriebsstola 20 dient
damit als Gegenlunge 5 zur Speicherung von regenerierter
Atemluft, welche aus der Luftreinigungseinrichtung 3 nach dem
Regenerationsvorgang in die Gegenlunge 5 strömt. Die
vom Benutzer ausgeatmete Luft wird hierzu über die Ausatemöffnung 11 des
Mundstücks 2 und
die Verbindungsleitung 10 in die Luftreinigungseinrichtung 3 geleitet,
wo sie durch Entzug von Kohlendioxid und/oder Anreicherung von Sauerstoff
regeneriert wird und schließlich
als regenerierte Atemluft in die Gegenlunge 5 strömt. Die
Gegenlunge 5 steht über
eine weitere Verbindungsleitung 15 mit der Einatemöffnung 4 des
Mundstück 2 in
Verbindung, über
welche die in der Gegenlunge 5 gespeicherte und regenerierte
Atemluft dem Benutzer zum Einatmen zugeführt wird. Im Atemgerät 1 läuft somit
ein geschlossener Kreislauf der Atemluft, die von dem Benutzer in
die Ausatemöffnung 11 ausgeatmet,
in der Luftreinigungseinrichtung 3 regeneriert und in der Gegenlunge 5 gespeichert
und schließlich über die Einatemöffnung 4 vom
Benutzer wieder eingeatmet wird.
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Die
in 2 im Schnitt gezeigte Luftreinigungseinrichtung 3 umfasst
einen flexiblen Behälter 6 aus
einem luftdichten Material, beispielsweise in Form eines zusammenfaltbaren
Beutels oder Kanisters aus Kunststoff oder Textilgewebe. Bevorzugt
ist der Behälter 6 aus
mit Polyurethan beschichtetem Nylongewebe hergestellt. In 3 ist
der Behälter 6 in
zwei verschiedenen Ansichten perspektivisch dargestellt. Der Behälter 6 weist
eine im zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel kreisrunde Lufteinlassöffnung 8 auf,
die in einer Seitenwand des Behälters 6 im
oberen Bereich angeordnet ist. Im Boden des Behälters 6 ist eine Luftauslassöffnung 9 vorgesehen,
welche von einer gitter- oder netzförmigen Abdeckung 13 abgedeckt
ist. Bei der Abdeckung 13 kann es sich um ein luftdurchlässiges Schaumgebilde
oder Textilgewebe oder um ein Drahtgitter handeln. Der Behälter 6 ist
wie in 2 durch Punkte angedeutet mit einer Regenerationssubstanz 7 befüllt, vorzugsweise
randvoll. Die Abdeckung 13 im Boden des Behälters 6 soll
verhindern, dass die granulat- oder pulverförmige Regenerationssubstanz 7,
bspw. Natronkalk oder Bariumkalk, in die Gegenlunge 5 gelangt.
Gleichzeitig soll jedoch ein Luftdurchtritt durch die Luftauslassöffnung 9 im
Boden des Behälters 6 in die
Gegenlunge 5 gewährleistet
sein. Um eine möglichst
hohe Effizienz bei der Regenerierung der ausgeatmeten Luft in der
Luftreinigungseinrichtung 3 zu gewährleisten sind die Lufteinlassöffnung 8 und
die Luftauslassöffnung 9 des
Behälters 6 in
möglichst großem Abstand
zu einander angeordnet, so dass die in den Behälter 6 durch die Lufteinlassöffnung 8 einströmende Luft
im Wesentlichen durch das gesamte Volumen des Behälters strömen muss,
um den Behälter 6 durch
die Luftauslassöffnung 9 zu
verlassen. Dadurch wird eine möglichst
große
Kontaktzeit bzw. möglichst
große
effektive Kontaktfläche
der durchströmenden
Luft mit der Regenerationssubstanz 7 und damit eine effiziente
Regenerierung der Luft durch Austausch des Kohlendioxide (CO2) durch Sauerstoff (O2)
gewährleistet.
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Der
Behälter 6 ist
innerhalb des aufblasbaren Hohlraums des Rettungsanzugs bzw. der
Rettungsweste, also im Inneren der Gegenlunge 5 angeordnet,
wie aus dem im Aufriss dargestellten Bereich der 1 ersichtlich,
wobei die Luftauslassöffnung 9 in den
aufblasbaren Hohlraum mündet
und so mit dem Innern der Auftriebsstola 20 in Verbindung
steht. In der Lufteinlassöffnung 8 des
Behälters 6 ist
ein Ventil 12 angeordnet, welches in einer Öffnung 19 des
den aufblasbaren Hohlraum umgebenden bzw. die Auftriebsstola 20 bildenden
Gewebe 21 eingesetzt ist. Im Bereich um die Lufteinlassöffnung 8 herum
ist die Außenseite
der Wand des Behälters 6 an
der Innenseite des den aufblasbaren Hohlraum begrenzenden Gewebes 21 befestigt,
beispielsweise durch Verschweißen
oder Verkleben. Das Ventil 12 verfügt über einen Auslass 25,
durch den die in das Ventil 12 einströmende Luft in die Lufteinlassöffnung 8 des
Behälters 6 einströmt. Die
Lufteinlassöffnung 8 oder
zumindest der Auslass 25 des Ventils 12 ist von
einem Sieb 24 abgedeckt, um zu verhindern, dass die Granulat- oder
Pulverförmige
Regenerationssubstanz 7 in das Ventil 12 gelangt
und dieses verstopft. Bevorzugt ist das Sieb 24 kalottenförmig oder
korbartig ausgebildet und erstreckt sich in das innere des Behälters 6. Das
Sieb 24 kann aus einem Gitternetz aus Metall oder einem
luftdurchlässigen
Textil- oder Kunststoffgewebe gebildet sein.
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An
einen ersten Einlass 22 des Ventils 12 ist die
von der Ausatemöffnung 11 des
Mundstücks 2 kommende
Verbindungsleitung 10 angeflanscht und an einen zweiten
Einlass 23 des Ventils 12 ist eine Atemgasleitung 16 angeflanscht,
welche mit zwei Vorratsbehältern 14 in
Verbindung steht. In den Vorratsbehältern 14 ist Atemgas,
beispielsweise Atemluft oder reiner Sauerstoff, gespeichert. Die
beiden Vorratsbehälter 14,
an deren Auslass manuell betätigbare
Ventile 17 vorgesehen sind, stehen über eine Hochdruck-Verbindungsleitung 16a miteinander
und über
ein Druckreduzierungsventil 18, mit dem der Druck in der
Leitung 16 auf einen konstanten Wert reduziert wird, mit
der Atemgasleitung 16 in Verbindung. Durch Öffnen der
Ventile 17 und 18 sowie des Einlasses 23 des
Ventils 12 kann das in den Vorratsbehältern 14 gespeicherte
Atemgas durch den Behälter 6 in
die Gegenlunge 5 strömen,
da das Atemgas in den Vorratsbehältern 14 unter
Druck steht, beispielsweise unter 200 bar. Das Volumen der Vorratsbehälter 14 beträgt typischerweise
etwa 1 Liter je Vorratsbehälter. Über diese
Anordnung kann der Gegenlunge 5 bei Bedarf frisches Atemgas
zusätzlich
zu der regenerierten Atemluft aus der Luftreinigungseinrichtung 3 zugeführt werden,
wobei die Menge der regenerierten Atemluft mit zwischen 35 und 70
l/min wesentlich größer ist
als die Menge des zusätzlich aus
den Vorratsbehältern 14 zugeführte Atemgas (bis
zu 5 l/min). Weiterhin kann durch das in den Vorratsbehältern 14 gespeicherte
Atemgas die Auftriebsstola 20 aufgeblasen werden, wenn
der Benutzer in großer
Tiefe aus dem U-Boot aussteigen muss, um an die Wasseroberfläche aufzusteigen.
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Die
in den Behälter 6 aus
den Vorratsbehältern 14 strömende Gasmenge
ist voreingestellt. Als Alternativ kann das Ventil 12 mit
einem Durchflussmessgerät
ausgestattet sein, um die in den Behälter 6 einströmende Gasmenge
zu erfassen und ggf. zu steuern. Zur Steuerung der in den Behälter 6 einströmenden Gasmenge
und zur Regulierung des Drucks in der Gegenlunge 5 ist
dann eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche die vom Durchflussmessgerät erfasste
Menge des einströmenden
Atemgases sowie den über
einen in der Gegenlunge 5 angeordneten Sensor ermittelten
Druck in der Gegenlunge 5 zugeleitet erhält und die
Stellungen der Ventile 12 und 18 nach Bedarf regelt.
Weiterhin kann an der Auftriebsstola 20 ein Überdruckventil 24 vorgesehen werden, über das
ein ggf. in der Gegenlunge 5 herrschender Überdruck
abgebaut werden kann.
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Um
verbrauchte oder nicht mehr funktionsfähige Regenerationssubstanz 7 austauschen
zu können
ist vorgesehen, dass das Ventil 12 abgenommen oder abgeschraubt
werden kann. Durch Abnehmen des Ventils 12 ist das Innere
des Behälters 6 über die Lufteinlassöffnung 8 zugänglich und
die darin eingefüllte
Regenerationssubstanz 7 kann bei Bedarf herausgenommen
und durch frische Regenerationssubstanz 7 ausgetauscht
werden. Hierzu ist am Ventil 12 eine Schraub-, Steck-,
Klemm- oder Rastverbindung mit dem Gewebe 21 vorgesehen.
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Gegenüber dem
aus der
DE 33 02 114
A1 bekannten Rettungsanzug erweist sich das Atemgerät des erfindungsgemäßen Rettungsanzugs
als wesentlich effizienter, weil ein gut funktionierender und geschlossener
Atemluftkreislauf mit getrennten Einatmungs- und Ausatmungskanälen verwirklicht
worden ist. Darüber
hinaus erweist sich der erfindungsgemäße Rettungsanzug bzw. die erfindungsgemäße Rettungsweste
als wesentlich variabler, da die Gegenlunge
5 einerseits
zur Speicherung von regenerierter Atemluft und andererseits auch
als Auftriebsstola
20 verwendet wird, wenn der Benutzer
aus großer
Tiefe aus dem U-Boot aussteigen und an die Wasseroberfläche aufsteigen
muss.