DE2063888C3 - Optischer Schnellverschluß - Google Patents
Optischer SchnellverschlußInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen optischen Schnellverschluß für Verschlußzeiten unter 100 μ5 zum Schutz des
menschlichen Auges gegen Kernwaffenexplosionen, bestehend aus einer von im wesentlichen parallelen
transparenten Platten und einem ringsumlaufenden Rahmen begrenzten Kammer, welche elektrisch zündbare.
Ruß enthaltende Explosionsladungen oder explosionsartig verdampfbare Drähte zur Schwärzung der
Platteninner.seiten enthält.
Optische Schnellverschlüsse der vorgenannten Art haben die Aufgabe, innerhalb sehr kurzer Zeit
vergleichsweise große optische Querschnitte von beispielsweise 30 bis 200 cm2 mit elektrisch zündbaren
Explosionsdrähten oder mit Kohlenstaub-Injektion vollständig abzudunkeln.
Die bisher bekanntgewordenen optischen Schnellverschlüsse bestehen aus einer einzigen Kammer, in der
zum Schließzeitpunkt kleine Explosionen erzeugt werden, indem man eine geringe Menge Sprengstoff,
beispielsweise Nitro-Pentan (Np) -I- 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 Kerrwaffenexplosion 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
der Zerstörung anheim fällt, während die andere Hälfte
intakt bleibt. Vorzugsweise werden die zwei parallel geschalteten Kammern von drei im wesentlichen
parallelen transparenten Platten unj einem gemeinsamen
Umfassungsrahmen begrenzt, wobei im Randbereich der Mittelplatte beide Kammern beaufschlagende,
elektrisch zündbare Schwärzungsmedien angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der die Plattenränder abdichtende Rahmen aus '<
> einem gummielastischen Material, insbesondere Silicon-Kautschuk, mit hoher Nachgiebigkeit, und es werden die
transparenten Platten, sofern dies den optischen Ansprüchen genügt, aus Kunststoff hergestellt. Durch
die vorstehende Ausbildung des Verschlusses kann «5 dieser nachgiebig auf den Explosionsdruck reagieren, so
daß die Härte der Schockwelle bein. Zünden der Explosionsladungen ganz entscheidend gemindert wird.
Da der erfindungsgemäße Doppelverschluß symmetrisch beaufschlagt wird, kann die Mittelplatte 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 Verschraubungsteile.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind 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 Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Kohlenstaub-Injektions-Verschluß.
F i g. 2 eine schematische Draufsicht auf einen der F i g. 1 ähnlichen Verschluß,
Fig.3 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie IH-IIIderFig.2und
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 Kunststoffgläser
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 I und 2 gebildeten Kammern sind 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 1 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 F i g. 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 versehen ist. Wegen der
guten Reflektion 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 Fig. 2 und 3 zeigen einen kleineren Verschluß von kreisförmigem 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 U, 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 Anschlußleitui.gen 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 Jen beiden Außenplatten 21 so angeordnet, daß beide Verschlußkammern 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. 1st dieser Zustand nicht mehr vorhanden, kann man die Verschlüsse vorsorglich
als möglicherweise nicht mehr betriebssicher aussondern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Optischer Schnellverschluß für Verschlußzeiten unter 100μ5 zum Schutz des menschlichen Auges
gegen Kernwaffenexplosionen, bestehend aus einer von im wesentlichen parallelen transparenten
Platten und einem ringsum laufenden Rahmen begrenzten Kammer, welche elektrisch zündbare,
Ruß enthaltende Explosionsladungen oder explosionsartig verdampfbare Drähie zur Schwärzung
der Plattenoberflächen enthält, gekennzeichnet durch zwei optisch hintereinander und
bezüglich der Schwärzung funktionell parallel geschaltete Kammern(l!,12;l2,ll).
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.
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 Anspruch 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 nach 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; 11,12;
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 umhüllendes U-Profil (7) fest aufeinander gepreßt werden.
12. Verschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das umhüllende U-Profil (7) aus 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.
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