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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung pyrotechnischer
Effekte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Pyrotechnische
Effekte werden unter anderem für
die Ausbildung zur zivilen und militärischen Verteidigung eingesetzt.
Bei der Anwendung im Inneren von Gebäuden, beispielsweise zur MOUT-Ausbildung,
werden die pyrotechnischen Effekte durch kleinste Mengen pyrotechnischer
Effektladungen erzeugt.
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Bei
bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die Effektladungen zur Erzeugung
der pyrotechnischen Effekte in einem Hüllkörper untergebracht, der rohr-
oder hülsenförmig ausgebildet
ist. Das Zünden der
Effektladung erfolgt dabei durch elektrische Anzündpillen. Diese und auch die
Anordnung der Effektladungen im rohr- oder hülsenartigen Hüllkörper machen
die Herstellung bekannter Vorrichtungen dieser Art sehr aufwendig.
Das gilt besonders dann, wenn mehrere pyrotechnische Effekte im
gleichen Hüllkörper angeordnet
sind. Besonders aufwendig ist dabei das Anzünden der einzelnen Effektladungen
durch die Anzündpillen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung
zur Erzeugung pyrotechnischer Effekte zu schaffen, die einfach herstellbar
ist, insbesondere wenn sie eine größere Anzahl pyrotechnischer
Effekte aufweist, und die gleichwohl über eine große Zuverlässigkeit
verfügt.
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Eine
Vorrichtung zur Lösung
dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Dadurch, dass
die Hüllkörper mit
pyrotechnischen Ladungen und Zündmitteln
einem gemeinsamen Träger
zugeordnet sind und der Träger
zu jedem Zündmittel
führende
Zündleiter
aufweist, ist eine einfache Konfiguration und Herstellung einer
Vorrichtung mit mehreren pyrotechnischen Effekten möglich bei
hoher Zuverlässigkeit
der Vorrichtung. Die Hüllkörper mit
den pyrotechnischen Ladungen und Zündmittel können je nach Anforderung gestaltet
sein. Mehrere Hüllkörper können auf
dem gemeinsamen Träger
angeordnet oder befestigt sein. Dabei ist es nicht erforderlich, dass
die Zündmittel
Bestandteil der Hüllkörper sind. Die
Zündmittel
können
vielmehr auch dem Träger
direkt zugeordnet oder in diesen integriert sein. Die zu jedem Zündmittel
führenden
Zündleiter
sind vorzugsweise elektrische Leitungen, können aber auch aus linienhaft
angeordneten brennbaren Substanzen bestehen wie beispielsweise bei
Zündschnüren oder dergleichen.
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Vorzugsweise
sind die Hüllkörper so
ausgebildet, dass sie jeweils einen Teil des Trägers einschließen oder
bedecken. Dadurch lässt
sich eine innige Verbindung zwischen Hüllkörper und Träger erzielen. Der Träger ist
relativ flach mit demgegenüber erhabenen
Hüllkörpern.
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Vorteilhafterweise
ist der vom jeweiligen Hüllkörper eingeschlossene
Teil des Trägers
Zündmittelträger. Das
Zündmittel
bzw. der Zündmittelträger sind
demnach vom Hüllkörper eingeschlossen und
durch denselben geschützt.
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Vorzugsweise
sind die Hüllkörper jeweils zwei-
oder mehrteilig ausgebildet. Der Hüllkörper kann durch diese Gestaltung
leicht mit dem Träger verbunden
und/oder einfach befüllt
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist eine Gestaltung des Hüllkörpers derart, dass verschiedene
Teile des jeweiligen Hüllkörpers im
Wesentlichen auf einander gegenüberliegenden
Seiten des Trägers
angeordnet sind. So kann der Träger
leicht abschnittsweise von den Hüllkörpern eingeschlossen
werden.
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In
Fortbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die einzelnen Hüllkörper am
Träger
befestigt sind durch das Verbinden der Teile des jeweiligen Hüllkörpers miteinander.
Demnach sind Hüllkörper und
Träger
so ausgebildet, dass durch das Verbinden der Teile des jeweiligen
Hüllkörpers zugleich
eine Verbindung mit dem Träger
hergestellt wird. Hüllkörper und
Träger
weisen vorzugsweise hierfür
geeignete Ausnehmungen und/oder Vorsprünge auf.
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Vorteilhafterweise
sind die Zündleiter
in den Träger
eingebettet oder liegen auf dem Träger auf. Dadurch sind die Zündleiter
gegen äußere Einflüsse weitgehend
geschützt.
Sofern die Zündleiter
auf dem Träger
nur aufliegen, besteht vorzugsweise eine feste Verbindung zum Träger.
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Vorzugsweise
sind die Zündmittel
als Heizwiderstände
ausgebildet. Die Zündleiter
sind in diesem Fall elektrische Leiter, an die die Heizwiderstände angeschlossen
sind. Letztere können
mäanderartig
angeordnete Heizleiter aufweisen. Dadurch kann auf kleiner Fläche eine
große
Hitzeentwicklung erzielt werden. Um die Hitze lokal zu begrenzen,
sind die Heizleiter vorzugsweise wesentlich dünner, mit wesentlich geringeren
Querschnitten ausgebildet als die Zündleiter.
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In
Fortbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Träger flach,
insbesondere nach Art einer Karte, ausgebildet ist. Vorzugsweise
hat der Träger Abmessungen,
die denen einer Scheck- oder Kreditkarte oder einem Bierdeckel ähnlich sind.
Besonders bevorzugt ist eine quadratische, flache Gestalt. Diese kann
aber auch die Form einer Scheibe oder jede andere flache Form und
Größe aufweisen.
Eine Mindestdicke ist nur erforderlich zur Erzielung einer ausreichenden
Stabilität,
zur Aufnahme der Zündleiter und
zur Befestigung der Hüllkörper.
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Vorteilhafterweise
weist der Träger
für jede pyrotechnische
Ladung einen Zündmittelträger auf, wobei
die Zündmittelträger Teile
bzw. Abschnitte des Trägers
sind und insbesondere teilweise entlang ihres Umfangs vom Träger im Übrigen unter
Bildung von Zwischenräumen
abgetrennt sind und zwischen Zündmittelträger und
Träger
im Übrigen
mindestens jeweils ein Steg als Verbindung besteht. So können die
Zündmittelträger Bereiche
des Trägers
sein, in die beispielsweise die genannten Heizwiderstände eingebettet
sind und die insbesondere zungenartig ausgebildet sind.
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Die
Zündleiter
sind vorzugsweise entlang der Stege oder in den Stegen geführt und
verbinden so den jeweiligen Zündmittelträger mit
dem Träger
im Übrigen.
Die Stege haben dadurch eine Doppelfunktion. Zum einen halten sie
die Zündmittelträger am Träger im Übrigen fest
und zum anderen dienen sie als Führung
für die
Zündleiter.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Träger mindestens
einen vorzugsweise randseitig elektrischen Anschluss, insbesondere Steckkontakt,
aufweisen, wobei der Anschluss mit allen Zündleitern verbunden ist. Auf
diese Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht mit einem
entsprechend konfigurierten Zündkabel
und -stecker einer Abschussvorrichtung verbindbar.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Hüllkörper jeweils ein Deckelteil
und ein Bodenteil aufweisen, wobei der Deckelteil einen zum Bodenteil
offenen Deckelinnenraum aufweist zur Aufnahme zumindest eines Teils
der pyrotechnischen Ladung. Der Deckelteil ist demnach als Hohlraum
ausgebildet und enthält
die pyrotechnische Ladung oder einen Teil hiervon.
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Vorzugsweise
ist der Bodenteil mit einem zum Deckelteil offenen Bodeninnenraum
versehen zur Aufnahme zumindest eines kleineren Teils der pyrotechnischen
Ladung. Bei dieser Gestaltung weist auch der Bodenteil einen Hohlraum
auf, so dass sich das Volumen der pyrotechnischen Ladung zum größeren Teil
im Deckelteil befindet und zum kleineren Teil im Bodenteil. Denkbar
ist aber auch eine Lösung, bei
der die pyrotechnische Ladung nur im Deckelteil oder nur im Bodenteil
oder nur in einem dazwischen liegenden mittleren Teil angeordnet
ist.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass Bodenteil
und Deckelteil jeweils umlaufende freie Ränder aufweisen, die einander
insbesondere im Bereich des Trägers überdecken.
Durch die Überdeckung
ist der Inhalt – die
pyrotechnische Ladung – gut
abgeschirmt und geschützt.
Die Anordnung der Überdeckung
im Bereich des Trägers
verstärkt
den Hüllkörper wirksam
gerade in diesem Bereich.
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Vorzugsweise
sind Bodenteil und Deckelteil miteinander fest verbunden, insbesondere
durch Verschweißen
oder Verkleben. Auch andere Verbindungsarten sind möglich, wie
beispielsweise Reibschweißen,
Verschrauben oder Haftreibung in Verbindung mit passgenauer Fertigung
der Teile. Die pyrotechnische Ladung soll dadurch bis zur Zündung sicher
aufbewahrt sein.
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Erfindungsgemäß können Bodenteil und/oder
Deckelteil eine Ausnehmung zum Durchtritt eines Teils des Trägers, insbesondere
eines Zündmittelträgers, aufweisen.
Dies hat unter anderem fertigungstechnische Vorteile. Träger und
Hüllkörper sind
auf diese Weise besonders innig miteinander verbindbar.
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Auch
können
Bodenteil und Deckelteil seitliche Ränder, Wandungen oder Kragen
aufweisen, die einen korrespondierenden Rand des Trägers zwischen
sich einfassen. Der Hüllkörper ist
auf diese Weise in einer genau definierten Position und äußerst stabil
am Träger
gehalten.
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Erfindungsgemäß kann der
Hüllkörper, insbesondere
am Deckelteil, vorzugsweise an einer Oberseite desselben, Sollbruchstellen
aufweisen, insbesondere streifen- oder linienhafte Materialschwächungen.
Diese können
einander in einem gemeinsamen Mittelpunkt kreuzen, welcher vorzugsweise
zugleich Mittelpunkt der Oberseite des Deckelteils ist. Dadurch
richtet sich die Detonationswirkung der pyrotechnischen Ladung senkrecht
zur Ebene des Trägers.
Benachbarte pyrotechnische Ladungen werden so am wenigstens beeinflusst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind den Ansprüchen und der Beschreibung im Übrigen zu entnehmen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine Oberseite der Vorrichtung,
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2 einen
Schnitt durch die Vorrichtung gemäß 1 entlang
der Linie C-C,
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3 eine
perspektivische Unteransicht der Vorrichtung,
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4 eine
Draufsicht auf die Unterseite der Vorrichtung,
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5 eine
Seitenansicht der Vorrichtung,
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6 eine
perspektivische Draufsicht auf die Oberseite der Vorrichtung,
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7 eine
Unteransicht der Vorrichtung ohne Hüllkörper, also nur des Trägers mit
Zündleitern,
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8 eine
Unteransicht des Deckelteils eines Hüllkörpers,
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9 einen
Schnitt durch den Deckelteil entlang der Linie A-A in 10,
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10 eine
Draufsicht auf den Deckelteil des Hüllkörpers,
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11 eine
Seitenansicht des Deckelteils,
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12 eine
perspektivische Draufsicht auf den Deckelteil,
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13 eine
Draufsicht auf ein Bodenteil des Hüllkörpers,
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14 eine
Seitenansicht des Bodenteils,
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15 einen
Schnitt durch den Bodenteil entlang der Linie B-B in 13,
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16 eine
perspektivische Seitenansicht des Bodenteils.
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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.
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Die
gezeigte Vorrichtung erzeugt 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.
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Die 1 bis 6 zeigen
die Vorrichtung insgesamt mit allen Bestandteilen, soweit diese
in der jeweiligen Ansicht sichtbar sind. Ein plattenartiger Träger 20 ist
mit fünf
pyrotechnischen Ladungen 21 bestückt, wobei diese jeweils in
einem Hüllkörper 22 angeordnet
sind. Der plattenartige Träger 20 weist hier
ein im Wesentlichen quadratisches Format auf mit einer Anordnung
der fünf
Hüllkörper 22 wie
die Augen auf einem Spielwürfel,
das heißt
mit vier Hüllkörpern nach
den Ecken und einem mittigen Hüllkörper.
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Die
Hüllkörper 22 sind
jeweils zweiteilig ausgebildet, nämlich mit Deckelteil 23 und
Bodenteil 24. Das Volumen zwischen Deckelteil 23 und
Bodenteil 24 ist vollständig
gefüllt mit
der jeweiligen pyrotechnischen Ladung 21 und einem kleinen
Abschnitt des Trägers 20.
Dieser kleine Abschnitt wird nachfolgend als Zündmittelträger 25 bezeichnet
und ist über
einen Steg 26 mit dem Träger 20 im Übrigen verbunden, siehe
insbesondere 7.
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Auf
dem Träger 20 angeordnet
oder in diesen eingebettet sind als Leiterbahnen ausgebildete Zündleiter 26,
welche von einem randseitigen (dort aber mittigen) Steckkontakt 27 bis
zu den einzelnen Zündmittelträgern 25 verlaufen,
siehe insbesondere 4 und 7.
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Die
Zündmittelträger 25 sind
hier gebildet durch eine C-förmige
Ausstanzung oder Auslassung im Träger 20, derart, dass
sich um jeden Zündmittelträger 25 mit
Steg 28 ein C-förmiger
freier Raum 29 ergibt.
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Die
Zündleiter 26 enden
auf den Zündmittelträgern 25 als
Zündmittel 30,
welche hier jeweils Heizwiderstände
sind. Deren mäanderförmige Gestalt
und Anordnung ist in 7 im Bereich eines der Zündmittel 30 angedeutet.
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Die
Zündleiter 26 verlaufen
im Bereich des Steckkontakts 27 zunächst gerade (im Wesentlichen senkrecht
zum Trägerrand)
und mit gleichen Abständen
parallel zueinander. Etwa auf Höhe
der dem Steckkontakt 27 nächstliegenden Zündmittelträger 25 verzweigen
die Zündleiter
zu den einzelnen Zündmittelträgern 25.
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Der
Deckelteil 23 ist in den 8 bis 12 vergrößert wiedergegeben.
Die Form des Deckelteils 23 ist im Wesentlichen kappenartig
mit einer zylindrisch umlaufenden Wandung 31 und einer
konvex gewölbten
oberen Deckelwandung 32.
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Etwa
auf halber Höhe
weist die zylindrische Wandung 31 einen auswärts gerichteten,
umlaufenden Kragen 33 auf mit einer im Wesentlichen ebenen Kragenunterseite 34 parallel
zur Öffnungsebene
einer unteren Öffnung 35 des
Deckelteils 23.
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Durch
den Kragen 33 ist die zylindrische Wandung 31 unterteilt
in einen oberen Bereich 36 und einen unteren Bereich 37.
Letzterer weist eine Ausnehmung 38 nach Art eines Fensters,
einer Kerbe oder dergleichen auf, derart, dass ein unterer Rand 39 im
Bereich der Ausnehmung 38 unterbrochen ist, ebenso wie
der untere Bereich 37 über
seine volle Höhe.
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Die
obere Deckelwandung 32 ist mit Sollbruchstellen versehen.
Im vorliegenden Fall handelt es sich um drei streifenartige Querschnittsverringerungen 40,
die einander im Mittelpunkt 41 der oberen Deckelwandung 32 kreuzen
und die bis an die zylindrische Wandung 31 heranreichen
oder nur einen kleinen Abstand zu dieser aufweisen.
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Die
Querschnittsverringerungen 40 sind gebildet als im Querschnitt
V- oder trogförmig
gestaltete Ausnehmungen im Material an einer Oberseite 42 der
oberen Deckelwandung 32.
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Korrespondierend
zum Deckelteil 23 ist der Bodenteil 24 ausgebildet,
nämlich
mit einer umlaufenden zylindrischen Wandung 43 und einer
Bodenwandung 44, welche seitlich außen mit einem Randbereich 45 über die
zylindrische Wandung 43 übersteht. Mit Abstand zur zylindrischen
Wandung 43 und außen
an den Randstreifen 45 nach oben anschließend erstreckt
sich eine äußere zylindrische
Wandung 46, welche etwa nur die halbe Höhe der zylindrischen Wandung 43 aufweist.
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Zwischen
der zylindrischen Wandung 43 und der äußeren zylindrischen Wandung 46 ist
ein Ringspalt 47, ausgehend vom Randstreifen 45,
gebildet. Der Ringspalt 47 ist hinsichtlich seines Querschnitts so
dimensioniert, dass der untere Bereich 37 des Deckelteils 23 darin
Aufnahme findet, siehe insbesondere 2. Demnach
greift im zusammengesetzten Hüllkörper 22 die
zylindrische Wandung 31 über die zylindrische Wandung 43,
bleibt aber innerhalb der äußeren zylindrischen
Wandung 46.
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Die
Höhe der äußeren zylindrischen
Wandung 46 und die Höhe
des unteren Bereichs 37 bzw. die Anordnung des Kragens 33 sind
so aufeinander abgestimmt, dass zwischen dem Kragen 33 und
der äußeren zylindrischen
Wandung 46 gerade der Träger 22 in einem Bereich
um den freien Raum 29 herum eingefasst ist und die Kragenunterseite 34 auf dem
Träger 20 aufliegt.
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Die
zylindrische Wandung 43 weist korrespondierend zur Ausnehmung 38 eine
fensterartige Ausnehmung 48 auf, die bis auf die Bodenwandung 44 herabreicht
und in Richtung auf den Deckelteil 23 offen ist. In dem
aus Deckelteil 23 und Bodenteil 24 zusammengesetzten
Hüllkörper 22 kommen
die beiden Ausnehmungen 38, 48 direkt voreinander
zu liegen, so dass ein Zugang in das Innere des Hüllkörpers 22 gebildet
ist. Dieser Zugang ist vorzugsweise gerade so groß bzw. mit
entsprechendem Querschnitt versehen, dass der Steg 28 möglichst
ohne Spiel hindurchtreten kann. Entsprechend sind der Steg 28 und
die Ausnehmungen 38, 48 korrespondierend zueinander
ausgebildet.
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2 zeigt
einen der Hüllkörper 22 im
Querschnitt. Gut erkennbar ist der Zündmittelträger 25 in seiner Position
mit geringem Abstand zur Bodenwandung 44 und zu der zylindrischen
Wandung 43 sowie mit deutlich größerem Abstand zur oberen Deckelwandung 32.
Das Volumen innerhalb des Hüllkörpers 22 ist – abgesehen
vom Zündmittelträger 25 – mit der pyrotechnischen
Ladung 21 ausgefüllt,
also hier auch in dem Bereich zwischen dem Zündmittelträger 25 und der Bodenwandung 44.
Möglich
ist aber auch eine Konfiguration, bei der der Zündmittelträger 25 unmittelbar
auf der Bodenwandung 44 aufliegt.
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Die
Hüllkörper 22 sind
vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, der nach seiner Befüllung verschweißbar ist.
Der Träger 22 ist
im Wesentlichen als Leiterplatte mit aufgebrachten Leiterbahnen
als Zündleiter 26 hergestellt.
Vorzugsweise sind die Zündleiter 26 auf
eine Unterseite 49 des Trägers 20 aufgebracht.
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- 20
- Träger
- 21
- pyrotechnische
Ladung
- 22
- Hüllkörper
- 23
- Deckelteil
- 24
- Bodenteil
- 25
- Zündmittelträger
- 26
- Zündleiter
- 27
- Steckkontakt
- 28
- Steg
- 29
- freier
Raum
- 30
- Zündmittel
- 31
- zylindrische
Wandung
- 32
- obere
Deckelwandung
- 33
- Kragen
- 34
- Kragenunterseite
- 35
- Öffnung
- 36
- oberer
Bereich
- 37
- unterer
Bereich
- 38
- Ausnehmung
- 39
- unterer
Rand
- 40
- Querschnittsverringerung
- 41
- Mittelpunkt
- 42
- Oberseite
- 43
- zylindrische
Wandung
- 44
- Bodenwandung
- 45
- Randstreifen
- 46
- äußere zylindrische
Wandung
- 47
- Ringspalt
- 48
- Ausnehmung
- 49
- Unterseite