DE2063888B2 - Optischer schnellverschluss - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Schnellverschluß für Verschlußzeiten unter 100 \is zum Schutz des menschlichen Auges gegen Kernwaffenexplosionen, bestehend aus einer von im wesentlichen parallelen transparenten Platten und einem ringsumlaufenden Rahmen begrenzten Kammer, weiche elektrisch zündbare, Ruß enthaltende Explosionsladungen oder expfosionsartig verdampfbare Drähte zur Schwärzung der Platteninnenseiten enthält.

Optische Schnellverschlüsse der vorgenannten Art haben die Aufgabe, innernalb sehr kurzer Zeit vergleichsweise große optische Querbchnitte von beispielsweise 30 bis 200 cm² mit elektrisch zündbaren Explosionsdrähten oder mit Kohlenstaub-Injektion vollständig abzudunkeln.

Die bisher bekanntgewordenen optischen Schnell verschlüsse bestehen aus einer einzigen Kammer, in der zum Schließzeitpunkt kleine Explosionen erzeugt werden, indem man eine geringe Menge Sprengstoff, beispielsweise Nitro-Pentan (Np) + Silberacid oder Blei-Tricinat in Form einer konventionellen Zündpille zur Explosion bringt und damit eine Rußladung in die Injektionskammer hineinbläst. Um die Abdunkelung besonders schnell zu bewirken, kann man mehrere solcher Ladungen gleichzeitig zur Entzündung bringen, so daß dann von verschiedenen Seiten schwarze Rußwolken in die Kammer eindringen. Normalerweise bleibt der Ruß auf den Oberflächen der Glasscheiben haften. Ein weiteres bekanntes Schwärzungsmedium ist eine Explosionsdrahtanordnung, die schlagartig zum Verdampfen gebracht werden kann, damit sich das verdampfte Metall auf den Glasscheiben niederschlägt.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Schnellverschlüssen, daß sie bei zu geringem Abstand vom Ort einer Kernexplosion durch den Hitzeblitz der Kernwaffe zerstört werden. Durch Verbrennungserscheinungen wird der Verschluß wieder unwirksam. Um diesen Nachteil auszuschalten, hat man bereits Versuche damit angestellt, auf die Scheiben Gold aufzudampfen als Reflektionsschicht.

Hierdurch ergibt sich aber eine sehr starke Sichtbehinderung, da die Ruhetransparenz statt 80 bis 90% dann nur noch etwa 5% beträgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Schnellverschlusses, der dem Hitzeblitz einer Kernwaffenexplosion standhalten kann und mit geringen Kosten herstellbar ist.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist der Schnellverschluß der einleitend genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch zwei optisch hintereinander und bezüglich der Schwärzung funktionell parallel geschaltete Kammern.

Auf diese Weise entsteht ein Doppelverschluß, von dem die eine Hälfte durch Absorption des Hitzeblitzes

Jer Zerstörung anheim fällt, während die andere Hälfte intakt bleibt Vorzugsweise werden die zwei parallel geschalteten Kammern von drei im wesentlichen parallelen transparenten Platten und einem gemeinsamen Umfassungsrahmen begrenzt, wobei im Randbereich der Mittelplatte beide Kammern beaufschlagende, elektrisch zündbare Schwärzung; ^medien angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gesteht der die Plattenränder abdichtende Rahmen aus einem gummielastischen Material, insbesondere Silicon-Kautschuk, mit hoher Nachgiebigkeit, und es werden die Iransparenten Platten, sofern dies den optischen Ansprüchen genügt, aus Kunststoff hergestellt. Durch die vorstehende Ausbildung des Verschlusses kann dieser nachgiebig auf den Explosionsdruck reagieren, so daß die Härte der Schockwelle beim Zünden der Explosionsladungen ganz entscheidend gemindert wird. Da der erfindungsgemäße Doppelverschluß symmetrisch beaufschlagt wird, kann die Mitttiplatte aus einem anderen Material bestehen, das nicht druckfest gegen Stoßwellen ist, sondern sich durch eine besonders gute Adhäsion auszeichnet Hieraus folgt wiederum, daß man leichtere Konstruktionen mit wesentlich geringerer Dicke und erheblich geringerem Gewicht zur Anwendung bringen kann. Auch kann wegen der nachgiebigen Injektionskammer mit stärkeren Treibladungen gearbeitet werden, so daß sich wesentlich kürzere Verschlußzeiten ergeben. Vorteilhaft ist auch der Fortfall zusätzlicher Gummidichtungen und Verschraubungsieile.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung find in dem die Plattenränder umfassenden Rahmen auch die elektrischen Verdrahtungen für die Zündung der Schwärzungsmedien einschließlich einer Anschlußbuchse mit eingegossen. Dieses Eingießen erspart erhebliche feinwerktechnische Paßarbeit. Auch brauchen die Zündpillen oder sonstigen Schwärzungsmedien, die durch das Eingießen nach hinten luftdicht abgeschlossen sind, nicht mehr in die Injektionskammer eingeschraubt zu werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen eines optischen Schnellverschlusses der einleitend genannten Art, der in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht ist.

In der Zeicnnung zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kohlenstaub-Injektions-Verschluß,

F i g. 2 eine schematische Draufsicht auf einen der Fi g. 1 ähnlichen Verschluß,

Fig.3 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie IH-III der F ig. 2 und

F i g. 4 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäßen Verschluß gemäß einer weiteren abgewandelten Ausführungsform.

Der in F i g. 1 dargestellte Verschluß besteht aus zwei mit Abstand parallel zueinander angeordneten transparenten Außenplatten 1, die je nach optischen Ansprüchen aus optischem Glas bestehen oder Kunststoffglä- &° ser sind. Zwischen den beiden Außenplatten 1 befindet sich in paralleler Ausrichtung eine Zwischenplatte 2, die sich eine durch besonders gute Adhäsion auszeichnet bzw. besonders hitzefest ist. Im Randbereich der zwischen den Platten 1 und 2 gebildeten Kammern sind ⁶S Rußladungen 3 angeordnet, in welchen Treibladungs-Zündpillen 4 eingebettet sind. Die Anschlußleitungen 5 für diese Zündpillen sind in nachfolgend noch zu beschreibender Weise nach außen geführt

Um die von den Platten £ und 2 begrenzten Kammern nach außen abzuschließen, dient ein gummielastischer Rahmen 6 aus einem gummiähnlichen Material, insbesondere Silicon-Kautschuk mit hoher Nachgiebigkeit Dieser Rahmen 6 ist mit einer U-förmigen Bandage 7 umgeben, die aus Kunststoff besteht oder auch ein Metallprofil sein kann.

Die Bandage 7 mit U-Profil eignet sich vor allem für größere Verschlüsse mit rechteckigem Querschnitt, während für kleinere kreisförmige Verschlüsse eine Ausführungsform gemäß Fig.2 und 3 zu bevorzugen ist. Wenn die Bandage 7 aus Metall besteht kann dieses leitend mit der einen Anschlußleitung 5 der Zündpillen 4 verbunden sein, während der zweite Anschluß 5 an einer isolierten Durchführung 9 als Außenkontakt 8 herausgeführt ist.

Abweichend von der Ausführungsform gemäß F i g. 1 können in den beiden zwischen den Platten 1 und 2 gebildeten Kammern auch unterschiedliche Schwärzungsmedien angebracht werden. Insbesondere ist es möglich, die der Strahlungsquelle zugewandte Kammer mit einem Explosionsdraht-Schwärzungsmedium auszurüsten, während die innenliegende Kammer mit Ruß enthaltenden Treibladungen veisehen ist. Wegen der gutei. Refiektion des aufgedampften Metalls ist der Explosionsdrahtverschluß für die äußere Kammer günstiger. Für die innere Kammer ist jedoch als Verschlußmedium Ruß zu bevorzugen, da der Ruß einen dichteren Verschluß bewirkt.

Die F i g. 2 und 3 zeigen einen kleineren Verschluß von kreis;.>rmigem Querschnitt. Hier kann auf eine äußere Bandage 7 verzichtet werden, wenn man die äußeren transparenten Platten 11 mit zwischenliegender Mittelplatte 12 unmittelbar gegeneinander mit über den Umfang verteilten Schraubbolzen 19 verspannt. Auch hier sorgt ein Rahmen 16 aus gummielastischem Material mit hoher Nachgiebigkeit für einen Abschluß. Zusätzlich können zwischen den Platten 11, 12 Abstandsstücke oder Abstandsringe vorgesehen sein, welche die Platten planparallel ausrichten.

Sofern der Verschlußquerschnitt nicht zu groß ist, genügt es, wie die Fig.2 und 3 zeigen, am Umfang mittig zwischen den Außenplatten 11 einen einzigen Kohlenstaub-Injektor anzuordnen, der beidseitig der Mittelplatte 12 liegt und somit beide Kammern des Doppelverschlusses beaufschlagt. Auch hier ist die Zündpille 14 der Rußladung 13 über Anschlußleitungen 15 nach außen geführt.

Wie die Fig.4 zeigt, kann das gleiche Konzept der jeweils zwei Kammern beaufschlagenden Schwärzungsmedien auch bei der Anordnung gemäß F i g. 1 zur Anwendung kommen. Bei dieser Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist die Rußladung 24 mit der Zündpille 25 im Rahmen 26 zwischen den beiden Außenplatten 21 so angeordnet, daß beide Verschluökammern beidseitig der Mittelplatte 22 beaufschlagt werden.

Um zu verhindern, daß die Rußladungen Feuchtigkeit aufnehmen, kann als zusätzlicher Schutz über der Rußcharge eine Abdeckung vorgesehen sein, die vorzugsweise aus einer Zapon- oder Kolloniumhaut besteht und auch das Herausfallen der Rußladung bei Stoßbeanspruchungen verhindert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die beiden Verschlußkammern zwischen den beiden Außenplatten geringfügig evakuiert, und zwar in einem solchen Maße evakuiert, daß sich die Außenplatten etwas konkav nach innen wölben. Solange eine

solche konkave Wölbung erkennbar ist, weiß man, daß in den Verschluß keine Luft und damit auch keine Feuchtigkeit eingedrungen ist. Ist dieser Zustand nicht mehr vorhanden, kann man die Verschlüsse vorsorglich als möglicherweise nicht mehr betriebssicher aussondern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Optischer Schnellverschluß für Verschlußzeiten unter 100 us zum Schutz des menschlichen Auges S gegen Kernwaffenexplosionen, bestehend aus einer von im wesentlichen parallelen transparenten Platten und einem ringsum laufenden Rahmen begrenzten Kammer, weiche elektrisch zündbare. Ruß enthaltende Explosionsladungen oder explosionsartig verdampfbare Drähte zur Schwärzung der Plattenoberflächen enthält, gekennzeichnet durch zwei optisch hintereinander und bezüglich der Schwärzung funktioneil parallel geschaltete Kammern (11,12; 12,11).

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Verschlußkammern von drei im wesentlichen parallelen transparenten Platten (1, 2; 11, 12; 21, 22) und einem gemeinsamen Umfassungsrahmen (6,16,26) begrenzt sind. w>

3. Verschluß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich der Mittelplatte (2, 12, 22) beide Kammern beaufschlagende, elektrisch zündbare Schwärzungsmedien (3, 13, 23) angeordnet sind.

4. Verschluß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Verschlußkammer eine Ruß enthaltende Explosionsladung und die andere Explosionsdrähte enthält.

5. Verschluß nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelplatte (2, 12, 22) adhäsiv bzw. besonders hitzefest ausgebildet ist.

6. Verschluß nach Ansprucn 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Plattenränder abdichtende Rahmen (6, 16, 26) aus einem gummielastisehen Material, insbesondere Silicon-Kautschuk, mit hoher Nachgiebigkeit besteht.

7. Verschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gummielastische Material einen elektrisch leitenden Zusatz, z. B. Graphit, enthält.

8. Verschluß rieh Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Platten (1,2; 11,12; 21,22) Kunststoffgläser sind.

9. Verschluß nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verdrahtung (5, 15) für die Zündung des Schwärzungsmediums (3,13, 23) einschließlich der Anschlußbuchse (8) mit in den Kammerrahmen eingegossen sind.

10. Verschluß nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6, 16, 26) so profiliert ist, daß er gleichzeitig eine Abdichtung der dort anliegenden transparenten Platten (1,2; U, 12; 21,22) bewirkt.

11. Verschluß nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Platten (1,2; 11, 12; 21, 22) mit dem dazwischenliegenden hintereinanderliegenden 16, 26) durch ein umhüllen des U - Profil (7) fest aufeinander gepreßt werden.

12. Verschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das umhüllende U-Profil (7) auj Metall, Plastik oder glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und gegebenenfalls zusätzlich von außen mit einem periphere Druckkräfte aufnehmenden Spannbandrahmen umgeben ist.

13. Verschluß nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der beiden hintereinanderliegenden Verschlußkammern so weit evakuiert ist. daß sich die Außenseiten der transparenten Verschlußplatten (1,11,21) geringfügig konkav verformen.

14, Verschluß nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine transparente Platte zusätzlich als Laserschutzfilter ausgebildet ist

15. Verschluß nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den transparenten Platten Abstandsstücke oder -ringe vorgesehen sind.