Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung
pyrotechnischer Effekte zu schaffen, die einfach herstellbar ist,
insbesondere wenn sie eine größere Anzahl
pyrotechnischer Effekte aufweist, und gleichwohl über eine
große
Zuverlässigkeit
verfügt.
Eine
Vorrichtung zur Lösung
dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Dadurch, dass
der Hüllkörper aus
mindestens zwei übereinander
liegenden und miteinander verbundenen Schichten gebildet ist, lässt er sich
einfach herstellen. Genauso einfach kann die mindestens eine pyrotechnische
Ladung und das dazugehörende
Anzündmittel zwischen
den Schichten angeordnet werden. Es ist auch denkbar, mindestens
die Anzündmittel
mit einer Schicht zu verbinden, wobei eine separate Montage der
Anzündmittel,
wie sie bei bekannten Vorrichtungen dieser Art notwendig ist, ganz
entfallen kann. Vorzugsweise sind die einzelnen Schichten mindestens
teilweise ebenflächig
ausgebildet. Die Schichten lassen sich so äußerst einfach aus Folien, Bahnen und/oder
Platten herstellen. Dabei weisen vorzugsweise die einzelnen Schichten
etwa gleich große Grundflächen auf.
Gegebenenfalls können
die aus Folien, Bahnen oder Platten gebildeten Schichten zuerst
verbunden und anschließend
in einem Arbeitsgang gemeinsam ausgestanzt werden, wodurch sie die
vorgesehene Größe erhalten.
Mindestens
eine Schicht ist aus einem verhältnismäßig stabilen
Material gebildet, das zwar noch elastisch sein kann, dem Hüllkörper aber
eine plattenartige Gestalt nach Art einer Kredit- oder Scheckkarte
verleiht. Eine solche Schicht wird bevorzugt aus einer dünnen Platte
gebildet, die mindestens teilweise aus einem isolierenden Material,
beispielsweise Kunststoff, besteht. Die Platte kann auch mehrlagig
sein, indem sie aus einem Laminat besteht. Alle übrigen Schichten können aus
einer dünnen
Folie oder Bahn gebildet sein. Diese Schichten, die selbst keine
tragenden Eigenschaften aufweisen müssen, also in sich biegeschlaff
sind, können
auch lackähnlich
ausgebildet oder durch einen Lack gebildet sein.
Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung sind einer Schicht mindestens
die Anzündmittel
zugeordnet. Die Anzündmittel
und vorzugsweise auch zu den Anzündmitteln
führende elektrische
Leiterbahnen und Kontakte befinden sich bevorzugt auf einer Seite
der Schicht, indem sie auf der Ober- und Unterseite durch Kleben,
Bedampfen oder dergleichen aufgebracht werden. Es ist aber auch
denkbar, die Anzündmittel
im Inneren der Schicht anzuordnen. Die Anzündmittel lassen sich so bereits
bei der Herstellung dieser Schicht bilden und brauchen – da sie
erfindungsgemäß mit der
Schicht verbunden sind – nicht
mehr später
montiert zu werden.
Es
ist weiterhin vorgesehen, im Bereich des jeweiligen Anzündmittels
mindestens einen Durchbruch oder einen Freiraum in der dieses tragenden Schicht
vorzusehen. Der mindestens eine Durchbruch schafft eine Zugänglichkeit
des Anzündmittels zu
einer Anzündladung
oder direkt zur pyrotechnischen Ladung, nämlich der Effektladung. Dabei
kann der jeweilige Durchbruch gleichzeitig zur mindestens teilweisen
Aufnahme der Anzündladung
und/oder Effektladung dienen. Ein Durchbruch kann gegebenenfalls
zur Aufnahme der gesamten pyrotechnischen Ladung eines Effekts ausreichen,
wenn die Vorrichtung zu Simulations- bzw. Übungszwecken innerhalb von
Gebäuden
eingesetzt wird, weil dazu nur Kleinstmengen an Pyrotechnik erforderlich
sind. Außerdem kann
der Aufnahmeraum für
die Pyrotechnik eine entsprechende Größe erhalten, indem die Schicht
dicker als notwendig ausgebildet wird und/oder die Ausnehmung eine
Fläche
aufweist, die sich nicht nur über den
gesamten Bereich des Anzündmittels
hinweg erstreckt, sondern gegebenenfalls auch größer ist.
Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass
in mindestens einer Schicht wenigstens ein Hohlraum oder eine Ausnehmung
zur Aufnahme der jeweiligen pyrotechnischen Ladung, insbesondere
der Effektladung, angeordnet ist. Dieser Hohlraum oder Ausnehmung
sind so ausgebildet, dass ausreichend Platz zur Aufnahme der Pyrotechnik,
nämlich
der jeweiligen Effektfüllung, bleibt.
Dann braucht der Durchbruch oder dergleichen in der das mindestens
eine Anzündmittel
tragenden Schicht kein nennenswertes Aufnahmevolumen für die pyrotechnische
Ladung aufzuweisen. Falls größere Mengen
Pyrotechnik zur Bildung eines Effektsatzes erforderlich sind, ist
es auch denkbar, dass der mindestens eine Durchbruch in der das
jeweilige Anzündmittel
tragenden Schicht ein größeres Volumen
aufweist, so dass der Durchbruch zusammen mit dem ihm zugeordneten
Hohlraum in der anderen Schicht eine Aufnahmekapazität für größere Effektladungen
aufweist.
Der
Hohlraum zur Aufnahme mindestens eines Teils der Pyrotechnik jeder
Ladung, vorzugsweise der gesamten pyrotechnischen Ladung für einen Effekt,
kann durch eine Ausbuchtung oder Aufwölbung in der den jeweiligen
Hohlraum aufweisenden Schicht geschaffen werden. Diese Schicht ist
dann im Gegensatz zu den übrigen
Schichten nicht ebenflächig
ausgebildet, sondern in den Bereichen der Hohlräume erhaben. Zweckmäßigerweise
handelt es sich dabei dann um eine außenliegende obere oder untere
Schicht. Diese Wölbungen
oder auch Ausbuchtungen lassen es zu, Hohlräume mit dem notwendigen Volumen
zu bilden. Dazu kann gegebenenfalls insbesondere die Tiefe der jeweiligen
Ausbuchtung oder Aufwölbung
ein Mehrfaches der Dicke der jeweiligen Schicht betragen.
Die
zur Bildung der Hohlräume
teilweise gewölbte
oder sonstwie strukturierte Schicht verfügt bei bevorzugten Ausgestaltungen
der Vorrichtung über mindestens
eine Sollbruchstelle. Die Sollbruchstelle befindet sich in einem
solchen Bereich jedes Hohlraums, dass beim Zünden der Effektladung die Schicht
im Bereich der Effektladung gezielt aufreißen kann, sich also gesteuert
durch die Sollbruchstelle die äußere Schicht
im Bereich des die jeweilige Effektladung aufweisenden Hohlraums
leicht öffnet. Dadurch
wird zuverlässig
erreicht, dass sich beim Zünden
einer pyrotechnischen Ladung nur der Hohlraum mit der gezündeten Ladung öffnet, die
Vorrichtung im Übrigen
aber unversehrt bleibt. Das ist besonders wichtig, wenn die Vorrichtung über mehrere pyrotechnische
Ladungen verfügt,
die üblicherweise nacheinander
gezündet
werden. In diesem Falle dürfen
bei der Zündung
einer pyrotechnischen Ladung die übrigen pyrotechnischen Ladungen
nicht beeinträchtigt
werden. Diese Voraussetzung erfüllt
die dem Hohlraum jeder pyrotechnischen Ladung zugeordneten Sollbruchstelle.
Außerdem
wird durch die Sollbruchstelle erreicht, dass die Teile der den
Hohlraum umgebenden, aufplatzenden Schicht sich vom Hüllkörper nicht
lösen.
Der
Hüllkörper weist
bevorzugt drei Schichten auf, und zwar eine stützende, stabile Trägerschicht,
eine Leiterplattenschicht und eine Deckschicht. Die Leiterplattenschicht
und die Deckschicht brauchen selbst keine tragenden oder stützenden
Eigenschaften aufzuweisen. Insbesondere die Deckschicht kann aus
einer dünnen
isolierenden Folie oder auch lediglich einem Decklack gebildet sein.
Die elektrisch leitende Leiterplattenschicht ist dann zwischen der
auch mindestens teilweise isolierend ausgebildeten Trägerschicht
und der oberen aus beispielsweise einem Lack oder einer Folie gebildeten Deckschicht
mindestens teilweise eingebettet. Diese Deckschicht weist bevorzugt
im Bereich der Anzündmittel
Ausnehmungen auf, so dass die Anzündmittel von der Deckschicht
freigelassen werden. Es können dadurch
direkt auf den Anzündmitteln
die pyrotechnischen Ladungen trocken und/oder auch flüssig aufgebracht
werden. Die pyrotechnischen Ladungen werden dann durch einen separaten
Decklack oder einen Kleber abgedeckt. Solche Vorrichtungen lassen
sich besonders einfach bilden. Die aus Lack gebildete Deckschicht über der
Leiterplattenschicht kann aber auch aus einer dickeren Trägerschicht
gebildet sein, die Durchbrechungen oder Öffnungen in den Bereichen der
Anzündmittel
aufweist. Dadurch werden in der dickeren, plattenartigen Deckschicht Hohlräume geschaffen,
die eine größere Menge
von pyrotechnischem Material oder auch eine pulverförmige pyrotechnische
Ladung aufnehmen können. Die
Hohlräume
werden durch eine abschließende Deckfolie
verschlossen. Es ist aber auch denkbar, die Deckschicht zu ersetzen
durch eine Ausbuchtung für die
jeweilige pyrotechnische Ladung aufweisende dünne Blisterschicht.
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung wird die Sollbruchstelle
durch sich kreuzende Schwächungslinien
gebildet, die sich vorzugsweise nur über den Bereich der jeweiligen
Ausbuchtung zur Bildung mindestens eines Teils eines Hohlraums erstrecken.
Die sich kreuzenden Schwächungslinien
können
sich über
den gesamten Bereich des Hohlraums erstrecken, aber auch nur über einen
Teilbereich desselben.
Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind einer freien äußeren Fläche einer außenliegenden
Schicht von außen
frei zugängliche Kontakte
zugeordnet. Vorzugsweise sind die Kontakte gezielt den Anzündmitteln
zugeordnet, nämlich hiermit
leitend verbunden. Auf diese Weise ist einfach eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen einem geeigneten Abschussgerät und dem jeweiligen Anzündmittel
herstellbar. Die Vorrichtung, die aufgrund der erfindungsgemäßen Bildung
aus miteinander verbundenen Schichten hergestellt ist, verfügt über die
Gestalt einer Kredit- oder Scheckkarte, wodurch sie lediglich in
das Abschussgerät
eingesteckt zu werden braucht, um die vorgesehene Verbindung über die
Kontakte zu den jeweiligen Anzündmitteln gezielt
herzustellen.
Es
ist weiterhin vorgesehen, dass die Vorrichtung mindestens einen
Datenspeicher, insbesondere einen Chip, aufweist. Auf diese Weise
sind den einzelnen Anzündmitteln
bzw. pyrotechnischen Ladungen Angaben, insbesondere in Form von
Daten, zuzuordnen, die beispielsweise dem Abschussgerät Informationen übermitteln,
die notwendig sind für
die gezielte Zündung
oder den selektiven Abschuss der einzelnen pyrotechnischen Ladungen
der jeweiligen Vorrichtung. Es können
so unterschiedliche Vorrichtungen mit dem gleichen Abschussgerät betrieben werden,
wobei dieses stets die individuellen Daten erhält, die erforderlich sind,
um die pyrotechnischen Ladungen, insbesondere Effektladungen, gezielt
anzusteuern.
Eine
weitere Vorrichtung zur Lösung
der eingangs genannten Aufgabe, wobei es sich auch um eine bevorzugte
Weiterbildung der zuvor beschriebenen Vorrichtung handeln kann,
weist die Merkmale des Anspruchs 15 auf. Demnach ist mindestens
ein Anzündmittel
als ein Heizwiderstand ausgebildet. Verfügt die Vorrichtung über mehrere
pyrotechnische Ladungen, ist vorzugsweise jeder pyrotechnischen Ladung
ein als Heizwiderstand ausgebildetes Anzündmittel zugeordnet. Es ist
aber auch möglich,
verschiedenen pyrotechnischen Ladungen unterschiedliche Anzündmittel
zuzuordnen, von denen einige als Heizwiderstände ausgebildet sind, während es
sich bei den anderen um konventionelle Anzündmittel, beispielsweise elektrische
Zündpillen,
handeln kann. Das Anzündmittel
lässt sich
mit dem Heizwidersand besonders einfach bilden. Im einfachsten Falle
handelt es sich hierbei um einen kurzen Abschnitt einer auf einer
Schicht aufgedruckten Leiterbahn, die dann einen Heizleiter bilden.
Bevorzugt
ist der oder jeder Heizwiderstand mäanderartig ausgebildet. Es
handelt sich hierbei um eine einfache oder mehrfache Schlange dünnerer Leiterbahnen,
die bereits mit einem geringen elektrischen Strom sich erwärmen und
in extremen Fällen zum
Glühen
gebracht werden können.
Dabei kann es zu einer Zerstörung
des Heizwiderstands kommen, weil jeder Heizwiderstand ohnehin nur
zum einmaligen Anzünden
einer Effektladung oder einer Anzündladung dient, da die erfindungsgemäße Vorrichtung bestimmungsgemäß nur zum
einmaligen Gebrauch dient. Der mäanderförmige Heizwiderstand
verfügt über eine
ausreichende Länge,
um, insbesondere wenn er zum Glühen
gebracht wird, eine solche Wärmeenergie
zu entwickeln, die ausreichend ist zum Zünden der Anzündladung
oder der Effektladung.
Es
ist des Weiteren vorgesehen, die Heizwiderstände oder gegebenenfalls auch
nur einen einzelnen Heizwiderstand als Teil einer Leiterplatte auszubilden.
Die Heizwiderstände
sind dann praktisch in die Leiterplatte integriert, so dass die
mäanderartigen Heizelemente
gleich mit ihren elektrischen Zuleitungen versehen sind. Damit zum
Zünden
der pyrotechnischen Leitung gezielt nur die Heizelemente sich aufheizen
oder gar zum Glühen
gebracht werden, verfügen
sie über
einen geringeren Querschnitt als die elektrischen Zuleitungen. Da üblicherweise
die Dicke der gesamten Leiterplatte gleich ist, also die Leiterplatte
in den Bereichen der mäanderartigen Heizelemente
und der elektrischen Zuleitungen gleich dick sind, wird der Querschnitt
der elektrischen Zuleitungen und der mäanderartigen Heizelemente unterschiedlich
ausgebildet durch größere Breiten der
elektrischen Zuleitungen gegenüber
den mäanderartigen
Heizelementen.
Die
Leiterplatte mit den mäanderartigen Heizwiderständen ist
entweder auf einer Fläche
der die Leiterplatte tragenden Schicht aufgebracht oder es ist die
Leiterplatte auf beiden Seiten mit einer Kunststofflaminatschicht
versehen. Im letztgenannten Falle ist die Leiterplatte mit den mäanderartigen Heizwiderständen zwischen
den beiden Kunststofflaminatschichten eingebettet, während im
erstgenannten Fall die Leiterplatte auf einer Oberfläche der Schicht
frei liegt.
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
1 eine
perspektivische Ansicht auf eine Oberseite der Vorrichtung,
2 eine
Ansicht auf die Unterseite der Vorrichtung,
3 einen
teilweisen Querschnitt III-III durch die Vorrichtung,
4 eine
vergrößerte Einzelheit
IV aus der Darstellung der 3,
5 eine
Draufsicht auf eine Leiterplatte der Vorrichtung,
6 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung in einer Ansicht analog zur 4,
7 eine
Draufsicht auf eine Vorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
8 eine
Draufsicht auf die freiliegenden Leiterbahnen und Anzündmittel
auf einer Leiterplatte der Vorrichtung gemäß 7, und
9 einen
vergrößert dargestellten
teilweisen Querschnitt durch eine pyrotechnische Ladung der Vorrichtung
der 8 und 9.
Die
in den Figuren gezeigten Vorrichtungen werden eingesetzt bei zivilen
oder militärischen
Verteidigungsübungen,
und zwar insbesondere im Inneren von Gebäuden, wenn beispielsweise realitätsnah Soldaten
oder Polizisten den Häuserkampf
oder die Erstürmung
eines Hauses üben.
Dabei dient die Vorrichtung zur pyrotechnischen Simulation von Schüssen, Explosionen
oder auch Blendgranaten. Hierauf ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
aber nicht beschränkt;
sie kann vielmehr auch für
andere übliche
Simulationen eingesetzt werden.
Die
gezeigte Vorrichtung erzeugt die Simulationen, die akustisch und/oder
optisch sein können, durch
die Zündung
pyrotechnischer Ladungen. Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen
weisen mehrere pyrotechnische Ladungen auf. Die Anzahl der pyrotechnischen
Ladungen jeder Vorrichtung kann je nach Art der Simulation variieren.
Es ist auch denkbar, dass die Vorrichtung nur eine einzige pyrotechnische
Ladung aufweist und somit nur zur Simulation einer einzelnen Explosion
oder dergleichen dient.
Alle
erfindungsgemäßen Vorrichtungen zeichnen
sich dadurch aus, dass sie im Wesentlichen plattenartig ausgebildet
sind. Vorzugsweise weisen die Vorrichtungen ein Format auf, das
etwa dem einer Kredit- oder Scheckkarte entspricht. Demnach sind die
pyrotechnischen Ladungen und alles, was zum gezielten Zünden derselben
erforderlich ist, in einem flachen, plattenartigen Hüllkörper untergebracht
bzw. diesem zugeordnet.
Die 1 bis 5 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Diese Vorrichtung weist vierzehn pyrotechnische Ladungen 10 auf.
Die Ladungen 10 sind rasterartig auf die Fläche eines
plattenartigen Hüllkörpers 11 der
Vorrichtung verteilt. Es ist aber auch jede beliebige andere Anzahl
von pyrotechnischen Ladungen 10 pro Vorrichtung denkbar.
Die pyrotechnischen Ladungen 10 können zur Erzeugung gleicher
pyrotechnischer Effekte oder auch unterschiedlicher Effekte dienen.
Für die
folgende Beschreibung wird davon ausgegangen, dass alle vierzehn
pyrotechnischen Ladungen den gleichen Effekt erzeugen, und zwar
einen Knall, wie er beispielsweise zur Simulation der Detonation
einer Handgranate dient.
Alle
vierzehn pyrotechnischen Ladungen 10 sind im gleichen plattenartigen
Hüllkörper 11 untergebracht.
Im Hüllkörper 11 befinden
sich aber auch Anzündmittel 12,
und zwar wiederum vierzehn vorzugsweise gleiche Anzündmittel 12,
so dass jeder pyrotechnischen Ladung 10 ein eigenes Anzündmittel 12 zugeordnet
ist. Die Anzündmittel 12 zünden entweder
direkt die ihr zugeordneten pyrotechnischen Ladungen 10 oder
es sind in den Figuren nicht gezeigte Anzündladungen den Anzündmitteln 12 zugeordnet,
so dass die Anzündmittel 12 die
Anzündladungen
und diese wiederum die pyrotechnischen Ladungen 10 zünden. Des
Weiteren befinden sich im Hüllkörper 11 Leiterbahnen 13,
welche die Anzündmittel 12 mit
Kontakten 14 verbinden, die mit entsprechenden Kontakten
eines nicht gezeigten üblichen Abschussgeräts, welches
gegebenenfalls auch gleichzeitig als Steuergerät dient, elektrisch leitend
in Verbindung bringbar sind.
Der
Hüllkörper 11,
der hinsichtlich seiner Grundfläche
etwa die Fläche
einer Kredit- oder Scheckkarte aufweist, ist aus mehreren Schichten gebildet.
Die einzelnen Schichten verfügen über die gleiche
Grundfläche
und sind miteinander durch Siegeln und/oder Kleben verbunden. Die
hier gezeigte Vorrichtung (3 und 4)
verfügt über zwei Schichten,
von denen eine untere Schicht mehrlagig ausgebildet ist. Bei der
einlagigen obersten Schicht handelt es sich um eine verhältnismäßig stabile
Trägerschicht 15.
Die darunter liegende zweite Schicht ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel
aus miteinander verbundenen Teilschichten gebildet, und zwar eine
obere Laminatschicht 16, eine Leiterplattenschicht 17 und
eine untere Laminatschicht 18. In diesem Falle ist also
die Leiterplattenschicht 17 zwischen der oberen Laminatschicht 16 und
der unteren Laminatschicht 18 vollständig eingebettet. Die Trägerschicht 15 und
die Laminatschichten 16 und 18 sind aus Kunststoff,
vorzugsweise einem thermoplastischen Kunststoff, gebildet. Die Schichten
sind vorzugsweise aus einer fortlaufenden Kunststoffbahn oder Folie
ausgestanzt. Die Dicke der Schichten ist in den Figuren unmaßstäblich dargestellt,
um die einzelnen Schichten bzw. Teilschichten erkennbar zu machen.
Tatsächlich
sind mindestens einige Schichten sehr viel dünner, insbesondere die einzelnen
Teilschichten, wie die obere Laminatschicht 16 und die untere
Laminatschicht 18. Gleiches gilt für die Leiterplattenschicht 17.
In der Praxis wird deshalb die Trägerschicht 15 eine
größere Dicke
als die darunter liegende Schicht aus den beiden Laminatschichten 16 und 18 und
der Leiterplattenschicht 17 aufweisen. Insbesondere die
obere Laminatschicht 16 und die untere Laminatschicht 18 können aus
einer verhältnismäßig dünnen Kunststofffolie
gebildet sein mit einer Dicke von weit unter 1 mm, insbesondere
im Bereich von 1/10 bis 1/100 mm.
Alle
Schichten bzw. Teilschichten sind untereinander verbunden, und zwar
größtenteils
vollflächig.
Diese Verbindung kann durch Kleben, Siegeln oder dergleichen gebildet
sein.
Die 5 zeigt
die Draufsicht auf die Leiterplattenschicht 17. Diese verfügt über eine
elektrisch isolierende, dünne
Trägerschicht,
auf der die in der 5 gezeigten Leiterbahnen 13,
Kontakte 14 und Anzündmittel 12 angeordnet
sind. Es ist auch denkbar, die Anzündmittel 12, Leiterbahnen 13 und
Kontakte 14 direkt auf eine Laminatschicht 16 bzw. 18, insbesondere
die untere Laminatschicht 18, anzubringen, vorzugsweise
aufzudampfen. Die in den Figuren nicht gezeigte separate Trägerfolie
der Leiterplattenschicht 17 kann dann entfallen. Die im
gezeigten Ausführungsbeispiel
vierzehn Anzündmittel 12 sind
auf der Leiterplattenschicht 17 dort platziert, wo auch
die pyrotechnischen Ladungen 10 angeordnet sind. Das Raster
der Anzündmittel 12 entspricht
somit dem Raster der pyrotechnischen Ladungen 10.
In
erfindungsgemäß besonderer
Weise sind die im gezeigten Ausführungsbeispiel
gleichen Anzündmittel 12 als
Heizwiderstände
ausgebildet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die Heizwiderstände mäanderartig ausgebildet, verfügen somit – in Draufsicht – über einen
schlangenlinienartigen Verlauf. Gegenüberliegende Enden der mäanderartigen
Heizwiderstände
zur Bildung der Anzündmittel 12 sind
mit jeweils einer Leiterbahn 13 verbunden. Die beiden jedem
Anzündmittel 12 zugeordneten
Leiterbahnen 13 sind zu nebeneinanderliegenden Kontakten 14 geführt. Alle
Kontakte 14 sind in zwei parallelen Reihen in der Nähe eines
langen Randes der Leiterplattenschicht 17 angeordnet, und zwar
parallelverlaufend mit unterschiedlichen Abständen vom betreffenden Längsrand.
Diejenigen mäanderförmigen Heizwiderstände, die
den Kontakten 14 am nächsten
liegen, weisen eine größere Anzahl
dicht nebeneinanderliegender Leiterstränge auf als die von den Kontakten 14 weiter
entfernten mäanderartigen
Heizwiderstände.
Die Dicke der Heizwiderstände
der Leiterbahnen 13 und der Kontakte 14 ist etwa
gleich. In der Breite sind die Heizwiderstände aber deutlich verringert
gegenüber
den Leiterbahnen 13 und den Kontakten 14. Dadurch
verfügen
die mäanderartigen
Heizwiderstände über einen
geringeren Leiterquerschnitt als insbesondere die Leiterbahnen 19.
Die Folge ist, dass die die Anzündmittel 12 bildenden
mäanderartigen
Heizwiderstände
in den Bereichen der pyrotechnischen Ladungen 10 vom über die Leiterbahnen 13 zugeführten Strom
erhitzt bzw. zum Glühen
gebracht werden, nicht aber die Leiterbahnen 13 und die
Kontakte 14. Durch die Erhitzung der Anzündmittel 12 werden
die pyrotechnischen Ladungen 10 oder die diesen gegebenenfalls
vorgeordneten Anzündladungen
thermisch gezündet.
Im
Ausführungsbeispiel
der 1 bis 5, wo die Leiterplattenschicht 17 mit
den von den mäanderartigen
Heizwiderständen
gebildeten Anzündmitteln 12 zwischen
Laminatschichten 16 und 18 eingebettet sind, ist
die zur Trägerschicht 15 weisende obere
Laminatschicht 16 in den Bereichen der Anzündmittel 12 mit
Durchbrüchen 21 versehen.
Jeder Durchbruch 21 in der oberen Laminatschicht 16 erstreckt
sich über
den Bereich des das Anzündmittel 12 bildenden
mäanderartigen
Heizwiderstands (4). Dadurch liegt der das Anzündmittel 12 bildende
Heizwiderstand zur äußeren Trägerschicht 15 hin
offen.
Dort,
wo der jeweilige Durchbruch 21 und das durch den mäanderartigen
Heizwiderstand gebildete Anzündmittel 12 sich
befinden, weist die obere (äußere) Trägerschicht 15 eine
nach außen
weisende Ausbuchtung 22 auf. Demnach ist die Trägerschicht 15 mit
einer der Anzahl der pyrotechnischen Ladungen 10 entsprechenden
Zahl von Ausbuchtungen 22 versehen. Bei der hier gezeigten
Vorrichtung sind also vierzehn Ausbuchtungen 22 vorhanden. Alle
Ausbuchtungen 22 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel gleich ausgebildet.
Sie können
aber auch unterschiedliche Größen aufweisen.
Durch die Ausbuchtungen 22 ist die Oberseite der plattenartigen
Vorrichtung bereichsweise erhaben ausgebildet, nämlich mit Vorsprüngen versehen
(1). Hingegen ist die gegenüberliegende Unterseite der
plattenartigen Vorrichtung eben, weil nur die Trägerschicht 15 mit örtlichen
Ausbuchtungen 22 in den Bereichen der pyrotechnischen Ladungen 10 versehen
ist, nicht aber die darunter liegende Schicht aus den Laminatschichten 16 und 18 zu
der dazwischenliegenden Leiterplattenschicht 17.
Im
Bereich jeder Ausbuchtung 22 wird in der Vorrichtung ein
Hohlraum 23 zwischen der Trägerschicht 16 und
dem Anzündmittel 12 der
Leiterplattenschicht 17 gebildet. Dieser Hohlraum 23 kommt größtenteils
durch die Ausbuchtung 22 der Trägerschicht 15 zustande,
zum Teil aber auch durch den Durchbruch 21 in der oberen
Laminatschicht 16 über der
Leiterplattenschicht 17. Jeder Hohlraum 23 dient zur
Aufnahme der pyrotechnischen Ladung 10, nämlich des
Effektsatzes. Der Hohlraum 23 ist in der Größe so bemessen,
dass eine erforderliche Menge pyrotechnischer Masse hierin Aufnahme
findet. Beispielsweise beträgt
die Menge der pyrotechnischen Masse für jede pyrotechnische Ladung 10 zwischen 0,1
g und 0,2 g. Diese geringe Menge pyrotechnischer Ladung 10 reicht
für Simulationen
im Indoorbereich aus. Es ist aber auch denkbar, für andere
Zwecke, insbesondere größere Vorrichtungen,
die Hohlräume 23 größer auszubilden,
damit diese größere pyrotechnische
Ladungen 10 aufnehmen können. Gegebenenfalls
kann sich im Hohlraum 23 auch noch eine pyrotechnische
Zündladung
befinden, wenn vom als Heizwiderstand ausgebildeten Anzündmittel 12 die
pyrotechnische Effektladung nicht direkt angezündet werden kann oder soll.
Dann befindet sich die pyrotechnische Zündladung zwischen der pyrotechnischen
Effektladung 10 und den freiliegenden dünnen Heizleitern zur Bildung
des Heizwiderstands des Anzündmittels 12.
Die
Trägerschicht 15 ist
im Bereich jeder Ausbuchtung 22 mit einer Sollbruchstelle
versehen. Die Sollbruchstelle führt
im Bereich jeder Ausbuchtung 23 zu einer gezielten, örtlichen
Schwächung
der Wandstärke
der Trägerschicht 15.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist jede Sollbruchstelle aus zwei sich rechtwinklig kreuzenden Schwächungslinien 24 gebildet
(1). Im Bereich jeder Schwächungslinie 24 ist
die Wandstärke
der Trägerschicht 15 reduziert durch
eine scharfkantige, vorzugsweise im Querschnitt V-förmige Einkerbung
auf mindestens einer Seite der Trägerschicht 15. In
der 4 verfügt
die Trägerschicht 15 im
Bereich jeder Ausbuchtung 22 über einseitige, äußere Schwächungslinien 24.
Es ist aber auch denkbar, die Schwächungslinien 24 nur auf
der Innenseite der Trägerschicht 15 oder
auf beiden Seiten derselben, also gegenüberliegend, vorzusehen. Die
beiden Schwächungslinien 24 kreuzen sich
etwa in der Mitte jeder Ausbuchtung 22. Durch die von Schwächungslinien 24 gebildete
Sollbruchstelle wird ein kontrolliertes Aufplatzen der Trägerschicht 15 nur
im Bereich der Ausbuchtung 22 herbeigeführt, wenn die pyrotechnische
Ladung 10 gezündet
worden ist. Durch die Begrenzung der Schwächungslinie 24 nur
auf den Bereich der jeweiligen Ausbuchtung 22 wird das
Aufreißen
jedes Hohlraums 23 auf den Bereich der jeweiligen Ausbuchtung 22 für eine pyrotechnische
Ladung 10 begrenzt. Es wird so vermieden, dass beim Zünden einer
pyrotechnischen Ladung 10 die ganze Vorrichtung aufreißt oder
platzt und dadurch noch nicht gezündete pyrotechnische Ladungen 10 in
Mitleidenschaft gezogen werden. Bei einer Vorrichtung mit nur einer
pyrotechnischen Ladung 10 kann auf die Sollbruchstelle
verzichtet werden, weil es dann auf ein kontrolliertes Aufreißen der Trägerschicht 15 nicht
ankommt, da nach dem Abschluss der einzigen pyrotechnischen Ladung 10 die Vorrichtung "verbraucht" ist.
Abweichend
zum gezeigten Ausführungsbeispiel
der 1 bis 4 ist es denkbar, die Leiterplattenschicht 17 nur
einseitig mit einer Laminatschicht zu versehen. Vorzugsweise ist
dann nur eine untere Laminatschicht 18 vorhanden, so dass
die obere Laminatschicht 16 fehlt. Dann ist es auch nicht erforderlich,
Durchbrüche 21 in
den Bereichen der Anzündmittel 12 vorzusehen,
weil diese auf der Seite der Trägerschicht 15 ohnehin
frei liegen. Die zu den Anzündmitteln 12 führenden
Leiterbahnen 13 werden dann von der Trägerschicht 15 abgedeckt
und isoliert, so dass außerhalb
der Bereiche der pyrotechnischen Ladungen 10 die Leiterplattenschicht 17 zwischen
der aus Kunststoff gebildeten Trägerschicht 15 und
der untere Laminatschicht 18 eingebettet ist.
Die 6 zeigt
eine der 4 entsprechende Einzelheit im
Bereich eines Schnitts durch eine pyrotechnische Ladung 10,
wie sie bei einer Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen sein kann. In diesem Falle sind auch zwei
Schichten vorgesehen. Die untere Schicht kann prinzipiell wie die
untere Schicht des ersten Ausführungsbeispiels
der Vorrichtung ausgebildet sein. Deswegen werden für gleiche
Teil wiederum gleiche Bezugsziffern verwendet.
Diese
untere Schicht ist dreilagig ausgebildet, besteht nämlich aus
einer oberen Laminatschicht 16, einer unteren Laminatschicht 18 und
einer dazwischenliegenden Leiterplattenschicht 17. Das jeweilige
Anzündmittel 12 ist
auch hier durch einen mäanderartigen
Heizwiderstand gebildet. Im Bereich des jeweiligen Anzündmittels 12 weist
die obere Laminatschicht 16 einen Durchbruch 21 auf.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung (4) ist die obere Laminatschicht 16 deutlich
dicker als die untere Laminatschicht 18. Dadurch bildet der
Durchbruch 21 über
jedem Anzündmittel 12 allein den
Hohlraum 23 zur Aufnahme der pyrotechnischen Ladung 10 und
gegebenenfalls einer pyrotechnischen Zündladung. Infolge der größeren Dicke
der oberen Laminatschicht 16 dient diese als Trägerschicht.
Die zweite Schicht ist dann im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
nicht mehr als Trägerschicht,
sondern als Deckschicht 25 ausgebildet. Die Deckschicht 25 kann
relativ dünnwandig
sein, lässt
sich im einfachsten Falle aus einer ebenen Folie bilden. Durch die
Unterbringung der pyrotechnischen Ladung 10 bei der Vorrichtung
der 6 im Bereich der dickeren, oberen Laminatschicht 16 ist
es nicht erforderlich, die Oberseite des Hüllkörpers 11 mit Ausbuchtungen 22 zu
versehen. Deswegen ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der Hüllkörper 11 auf beiden
Seiten vollständig
flach ausgebildet und somit von außen nicht von einer Kredit-
oder Scheckkarte zu unterscheiden. Die dünne Deckschicht 25 reißt selbsttätig bei
der Zündung
der pyrotechnischen Ladung 10 auf, so dass diese keine
Sollbruchstellen benötigt.
Die
in der 2 gezeigte ebene Unterseite der Vorrichtung weist
in den Bereichen der Kontakte 14 der Leiterplattenschicht 17 Ausnehmungen 19 auf.
Die Ausnehmungen 19 sind dort platziert, wo die Kontakte 14 der
Leiterbahnen 13 sich befinden. Auf diese Weise sind die
Kontakte 20 durch die Ausnehmungen 19 in der unteren
Laminatschicht 18 frei zugänglich für entsprechende Kontakte des
Abschussgeräts
zum Zünden
der einzelnen pyrotechnischen Ladungen 10 der Vorrichtung
(2).
Des
Weiteren verfügt
die Unterseite der Vorrichtung über
einen Datenspeicher, der im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Art eines
bei Kredit- oder Scheckkarten üblichen
Chips 20 ausgebildet ist (2). Auf
dem Chip 20 lassen sich vorrichtungsrelevante Daten speichern,
insbesondere Daten zur Anzahl und der Art der pyrotechnischen Ladungen 10,
die im Hüllkörper 11 angeordnet
sind. Wenn die Vorrichtung in das passende Abschussgerät gesteckt wird,
liest dieses die Daten aus dem Chip 20 und erhält dadurch
die erforderlichen Informationen, insbesondere die Anzahl der pyrotechnischen
Ladung 10 und ihre Art. Dadurch ist es mit dem Abschussgerät möglich, gezielt
die jeweilige pyrotechnische Ladung 10 zu zünden. Außerdem erhält das Abschussgerät vom Chip 20 Informationen
darüber,
welche pyrotechnischen Ladungen 10 der Vorrichtung bereits verbraucht
sind.
Die 7 bis 9 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Diese Vorrichtung verfügt über nur
elf pyrotechnische Ladungen 26. Die pyrotechnischen Ladungen 26 sind
rasterartig auf die Fläche
des plattenartigen Hüllkörpers 27 der
Vorrichtung verteilt. Es ist aber auch bei diesem Ausführungsbeispiel
jede beliebige andere Anzahl von pyrotechnischen Ladungen 26 denkbar.
Die pyrotechnischen Ladungen 26 können zur Erzeugung gleicher
pyrotechnischer Effekte oder auch unterschiedlicher pyrotechnischer
Effekte dienen. Für
die folgende Beschreibung wird davon ausgegangen, dass alle pyrotechnischen
Ladungen 26 den gleichen Effekt erzeugen, und zwar beispielsweise
einen Knall.
Der
plattenartige Hüllkörper 27,
dem die elf pyrotechnischen Ladungen 26 zugeordnet sind,
ist auch beim gezeigten Ausführungsbeispiel
in der Gestaltung und der Grundfläche etwa nach Art einer Kredit-
oder Scheckkarte ausgebildet. Der gezeigte Hüllkörper 27 verfügt im Gegensatz
zu den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen über drei
Schichten oder eine dreilagige Schicht. Auf einer unteren gegebenenfalls
als Laminatschicht ausgebildeten Trägerschicht 28 befindet
sich eine Leiterplattenschicht 29 und darüber eine
Deckschicht 30. Die Trägerschicht 28 ist
so ausgebildet, dass sie den Hüllkörper 27 stabilisiert.
Die
Leiterplattenschicht 29 verfügt über Leiterbahnen 31,
Anzündmittel 32 und
Kontakte 33 (8). Jeder pyrotechnischen Ladung 26 ist
ein Anzündmittel 32 zugeordnet,
so dass die Leiterplattenschicht 29 der hier gezeigten
Vorrichtung über
elf Anzündmittel 32 verfügt. Die
Anzündmittel
sind wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen gleichermaßen als
Heizwiderstände
ausgebildet. Die Heizwiderstände
verfügen
(gemäß Draufsicht
der 8) über
einen schlangenlinienartigen bzw. mäanderartigen Verlauf. Gegenüberliegende
Enden jedes Anzündmittels 32 sind
mit jeweils einer Leiterbahn 31 verbunden, die zu Kontakten 33 geführt sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
verfügt
jede Leiterbahn 31 aus Sicherheitsgründen über drei Kontakte 33, wobei
die Anzahl der Kontakte 33 pro Leiterbahn 31 aber
beliebig variiert werden kann. Die Leiterbahn 31, Anzündmittel 32 und
Kontakte 33 sind in üblicherweise
auf die Trägerschicht 28,
die aus einem isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff oder
einem Laminat mehrerer Schicht mit mindestens einer isolierenden
Schicht besteht, aufgedampft. Somit bilden die Leiterplattenschicht 29 und
die Trägerschicht 28 eine
Einheit.
Die
Leiterplattenschicht 29 ist auf der der Trägerschicht 28 gegenüberliegenden
Oberseite mit der Deckschicht 30 versehen. Die Deckschicht 30 ist im
gezeigten Ausführungsbeispiel
lediglich aus einem Decklack gebildet (im Fachjargon "Stopplack" genannt). Die Bereiche
der Anzündmittel 32 sind
jedoch vom Decklack zur Bildung der Deckschicht 30 freigelassen.
Vorzugsweise handelt es sich hierbei um kreisförmige Bereiche, die in der 7 schraffiert sind.
Außerdem
sind die Kontakte 33 größtenteils von
der Deckschicht 30 freigelassen. Im Übrigen deckt die Deckschicht 30 vollständig die
Leiterplattenschicht 29 ab. Dadurch bildet die Deckschicht 30 die
dritte Schicht des Hüllkörpers 27 der
Vorrichtung, die sich auf der der Trägerschicht 28 gegenüberliegenden
Seite der Leiterplattenschicht 29 befindet. An der Stelle
der Deckschicht 30 kann auch eine dicke, stabile Trägerschicht
auf der Leiterplattenschicht 29 angebracht sein, so dass
die Vorrichtung aus zwei Trägerschichten
und der dazwischen liegenden Leiterplattenschicht 29 gebildet
ist.
Den
von der Deckschicht 30 freigelassenen Bereichen der Anzündmittel 32 ist
jeweils eine pyrotechnische Ladung 26 zugeordnet. Jede
pyrotechnische Ladung 26 wird im flüssigen Zustand auf das Anzündmittel 32 aufgebracht,
beispielsweise durch Auftupfen oder Aufklecksen. Nachdem die pyrotechnische
Ladung 26 abgetrocknet ist, wird sie von einem elastischen
Decklack 34, wobei es sich auch um einen Kleberpunkt handeln
kann, abgedeckt. Der Decklack 34 bzw. Kleberpunkt verbindet
sich flüssigkeitsdicht
mit der Deckschicht 30, so dass die Deckschicht 30 und
die punktartigen Stellen des Decklacks 34 über jeder
pyrotechnischen Ladung 26 zusammen eine durchgehende geschlossene
Abdeckung der Oberseite der Leiterplattenschicht 29 bilden.
Lediglich die Kontakte 33 bleiben frei, sind also von der
Oberseite der Leiterplattenschicht 29 nicht bedeckt.
Bei
der in den 7 bis 9 gezeigten Vorrichtung
sind einem schmalen Querrandbereich des Hüllkörpers 27 alle Kontakte 33 zugeordnet.
Die Kontakte 33 liegen nebeneinander auf einem von einem
Querrandbereich ausgehenden Kontaktstreifen 35. Dabei liegen
alle Kontakte 33 auf der Oberseite der Trägerschicht 28 frei,
so dass sie von dieser Seite in Kontakt mit einer Abschlussvorrichtung
bringbar sind. Zwischen zwei Gruppen von Kontakten 33 befindet
sich im Kontaktstreifen 35 ein zum Querrand hin offener
Schlitz 36. Dieser Schlitz 36 dient als Indikator
für die
Abschlussvorrichtung, um dieser anzuzeigen, dass eine Vorrichtung
in dieselbe eingesetzt ist und um welche Vorrichtung es sich handelt,
insbesondere welche Anzahl von pyrotechnischen Ladungen 26 die
Vorrichtung aufweist und um welche Art pyrotechnischer Ladungen 26 es
sich handelt.
Weiterhin
weist der Hüllkörper 27 der
hier gezeigten Vorrichtung an gegenüberliegenden Längsrändern Einschnitte 37 und
Ausnehmungen 38 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich
um zwei gleiche nutartige Einschnitte 37 auf gegenüberliegenden
Längsseitenrändern und
zwei gegenüberliegende
gleiche rechteckförmige
Ausnehmungen 38 an gegenüberliegenden Eckbereichen des
Hüllkörpers 27.
Die Einschnitte 37 nehmen Auswerfer der Abschlussvorrichtung
auf, womit die Vorrichtung aus der Abschlussvorrichtung ausschiebbar
ist. Die Ausnehmungen 38 dienen zur Zentrierung der Vorrichtung,
damit die Kontakte 33 an die vorgesehenen Kontaktstellen
der Abschlussvorrichtung gelangen.
Der
elastische Decklack 34 zur Abdeckung der pyrotechnischen
Ladungen 26 reißt
beim Zünden der
pyrotechnischen Ladungen 26 ein. Dadurch können die
pyrotechnischen Ladungen 26 freigesetzt werden, ohne dass
der Decklack 34 oder die Kleberpunkte sich von dem Hüllkörper 27,
insbesondere der Trägerschicht 28,
trennen. So wird verhindert, dass beim Zünden der jeweiligen pyrotechnischen
Ladung 26 keine Fragmente des Hüllkörpers 27, insbesondere
des Decklacks 34 oder der Kleberpunkte, sich lösen und
unkontrolliert umherfliegen.
Eine
in der Zeichnung nicht dargestellte Abwandlung der Vorrichtung nach
den 7 bis 9 verfügt über eine weitere Schicht, nämlich eine
Blisterschicht mit Ausbuchtungen an den Stellen der pyrotechnischen
Ladungen 26. Die Blisterschicht kann aus einer dünnen Folie
aus Kunststoff oder auch Aluminium gebildet sein. In die napfartigen
Ausbuchtungen, die dem jeweiligen Anzündmittel 32 zugeordnet sind,
ist eine pulvrige pyrotechnische Ladung oder eine gemischte pulverförmige und
flüssige
pyrotechnische Ladung 26 unterbringbar. Nachdem die pyrotechnische
Ladung 26 in die jedem Anzündmittel 32 zuzuordnende
Ausbuchtung eingefüllt
ist, wird die Blisterschicht mit der Deckschicht 30 verbunden,
und zwar durch Kleben, Siegeln oder dergleichen. Dabei kommen die
in den Ausbuchtungen der Blisterschicht angeordneten pyrotechnischen
Ladungen 26 über den
von der Deckschicht 30 bereichsweise freigelassenen Anzündmitteln 32 zu
liegen. Die zuvor beschriebene Vorrichtung weist also zusätzlich zur
Vorrichtung der 7 bis 9 eine weitere
Schicht, nämlich
die Blisterschicht, auf. Es ist aber auch denkbar, dass bei dieser
Vorrichtung die Deckschicht 30 ganz entfällt, indem
die Leiterbahn 31 und Kontakte 33 der Leiterplattenschichten 29 von
der vorzugsweise aus einem isolierenden Material, beispielsweise einer
Kunststofffolie, gebildeten Blisterschicht abgedeckt werden. Die
Ausbuchtungen zur Aufnahme der pyrotechnischen Ladungen 26 können wie
die Ausbuchtungen 22 des ersten Ausführungsbeispiels (vgl. 1)
mit Schwächungslinien 24 versehen
sein.
Es
sind auch alternativ Vorrichtungen denkbar, die aus Kombinationen
der einzelnen Schichten der zuvor beschriebenen Vorrichtungen gebildet sind.
Beispielsweise ist eine Vorrichtung denkbar, bei der auf der Trägerschicht 28 mit
der Leiterplattenschicht 29 und gegebenenfalls der Deckschicht 30 eine
obere Laminatschicht 16 mit Durchbrüchen 21 zur Aufnahme
der pyrotechnischen Ladungen 10 über den Anzündmitteln 12 und eine
Deckschicht 25 gemäß den Ausführungsbeispielen
der 4 oder 6 angeordnet sind.