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Ein- oder Mehrkomponenten-Ausstoßvorrichtung zum Erzeugen von künstlichen
Schutzwolken Die Erfindung bezieht sich auf den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Gegenstand.
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Es ist bekannt, zum passiven Objektschutz in einem vom zu schützenden
Objekt angemessenen Abstand künstliche Schutzwolken zu erzeugen, welche die Ortung
des Objektes möglichst verhindern solles. So werden beispielsweise sichthemmende
Nebelwolken oder Wärmstrahlen emittierende Wolken erzeugt, welche Infrarotsuchgeräte
von zu schützenden Objekt ablenken sollen. Zu diesem Zwekke werden z.B. pyrotechnische
Nebel- bzw. Brandsätze abgebrannt, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß die Zeitspanne
zwischen der Auslösung der betreffenden Satzes und der voll ausgebildeten Schutzwolke
bis zu 10,20 oder noch mehr Sekunden beträgt, was in vielen Anwendungsfällen unerwünscht
lang oder sogar unzulässig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Erzeugen von künstlichen
Schutzwolken diesen Nachteil zu vermeiden, so daß die Schutzwolke möglichst momenten
erzeugt worden kann, um einen optimalen Schutz nach dem Auslösekommando zu erreichen.
Außerdem soll die entsprechende Ausstoßvorrichtung möglichst einfach und unempfindlich
aufgebaut und auch möglichst vielseitig verwendbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Ansemtobes
1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Bei dem auszustoßende@ Stoffen handelt es sich vorzugsweise
um Flüssigkeiten; es können aber auch entsprechende die Schutzwolken erzeugenden
fliebfähgen pulverförmigen Stoffe ausgestoßen werden. Für die
Nebelerzeugung
können beispielsweise Chlorsulfonsäure oder Titantetrachlorid als Flüssigkeit verwendet
werden. Vorzugsweise wird auch nicht nur ein Stoff verwendet, sondern wenigstens
zwei, die bis zur Schutzwolkenerzeugung getrennt voneinander in der Ausstoßvorrichtung
untergebracht sind und in vorteilhafter Weise erst beim Ausstoßvorgang miteinander
vermischt werden und sich in ihrer Wirkung beeinflussen. So kann man beispielsweise
zusammen mit den vorgenannten Flüssigkeiten als zweiten Stoff Amine, z.B. Triäthylamin
etwa im Mischungsverhältnis 1 : 1, verwenden, um den Nebeleffekt noch zu verstärken
Bei den in den einzelnen Kammer getrennt voneinander untergebrachten Stoffen muß
es sich auch nicht um chemisch homogene Substanzen handeln, sondern es können gegebenenfalls
auch Gemische verschiedener chemischer Substanzen sein, sofern durch diese Vormischung
noch innerhalb der Ausstoßvorrichtung die angestrebte Schutzwolkenentwicklung nicht
nachteilig beeinflußt wird. Sofern Wärmestrahlen emittierende Schutzwolken erzeugt
werden sollen, welche z.B. als Köder für Infrarotsuchköpfe dienen, kann beispielsweise
einer der bekannten fließfähigen pyrophoren Stoffe, die sich beim Kontakt mit dem
Luftsauerstoff entzünden, verwendet werden. Die erfindungsgemäße Ausstoßvorrichtung
für einen oder mehrere getrennt voneinander auszustossende Stoffe ist in ihrer Anwendung
nicht auf die Erzeugung von Nebel- oder Wärmestrahlen emittierende Wolken beschränkt,
sondern kann ohne weiteres auch dazu dienen, um beispielsweise Schutzwolken zu erzeugen,
die Wärmestrahlen absorbieren oder aueh reflektieren.
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Die erfindungsgemäße Ausstoßvorrichtung ist sehr einfach aufgebaut
und dementsprechend unempfindlich gegen Störungen aus der Umgebung. Insbesondere
ermöglicht sie die Erzeugung d.er künstlichen Schutzwolke innerhalb von einigen
Zehntelsekunden, da die fließfähigen Stoffe sehr schnell ausstoßbar sind und da
raufhin sozusagen momenten ihre Schutzwirkung ausüben. Beispielsweise kann daher
die erfindungsgemäße Ausstoßvorrichtung auf militärischen Farhzeugen, insbesondere
Panzern, montiert werden, um erforderlichenfalls möglichst schnell eine sichthemmende
Nebelwand
vor diesen erzeugen zu können. Dabei kann die Ausdehnung der Schutzwolke, ihre Dichte
usw. beispielsweise durch den Ausstoßdruck und die Abmessungen der wenigstens einen
Austrittsöffnung je Kammer sowie deren gegenseitige Zuordnung bei mehreren Kammern
den Erfordernissen entsprechend festgelegt werden.
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Die Austrittsöffnungen, die z.B. düsenartig ausgebildet sein konnen,
können beispielsweise mittels einer Berstmerflbran, etwa einer Metallfolie, verschlossen
sein, die ei Erreichten eines vorgegebenen Kammerinnendruckes aufreißt. Das auf
die Flüss.gkeit bzw. den pulverförmigen Stoff in der oder den Kaniinern ein wirkende
Druckgas kann beispielsweise einer Druckluftflasche entnommen werden, deren Ausströmventil
über ein entsprechendes Signal geöffnet wird. Vorzugsweise ist statt dessen jedoch
die Druckgaseinrichtung als Druckgasgenerator ausgebildet, der das Druckgas erst
im Bedarfsfall erzeugt, was den Vorteil bietet, daß die Ausstoßvorrichtung im Ruhezustand,
d.h. bis zur Auslö-Sung nicht unter Druck steht und demzufolge z.B. keine Leckverluste
auftreten können. Derartige bekannte Druckgasgeneratoren weisen einen relativ rasch
abbrennenden Fe ststofftreibsatz ul, der vorzugsweise pyrotechnisch zündbar ist
und die gewünschte Druckgasmenge für den Ausstoßvorgang nach seiner Zündung erzeugt.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.
4uf diese Weise ist es möglich. auch bei einer Ausstoßvorrichtung mit zwei oder
mehreren Kar.qmern nur eine ein2;ige Druckgas einrichtung vorzusehen deren Druckgas
über entsprechende Verbindungsbohrungen, -kanale od.dgl. den einzelnen Kammern zugeleitet
wird.
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Die Ausstoßvorr-ichtung bzw. ihre Kammer kann entsprechend den Erfordernissen
des jeweiligen Einzelfalles mit verschiedener Form ausgebildet werden. Als besondere
vorteilhaft, z.B. im Einblick auf ein gleichmäßiges und möglichst vollständiges
Ausstoßen des fließfähigen Stoffes hat sich die im Anspruch 3
angegebene
zylindrische Form erwiesen. Werden zwei oder mehrere derartige Kammer entsprechend
einem weiteren Vorschlag der Erfindung nach Anspruch 4 ringförmig umeinander, insbesondere
auch noch mit einer gemeinsamen Längsachse, angeordnet, so ist zum einen die Ausstoßvorrichtung
insgesarft sehr kompakt und stoßunempfindlich aufgebau-t und zum anderen gewährleistet
sie eine günstige schnelle und innige Vermischung der verschiedenen ausgestoßenen
Stoffe miteinander.
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Erfindungsgemäß können nach Anspruch 5 des weiteren die einzelnen
Kammern zum Druckraum hin mit einem Berstelement verschlossen sein, das erst nach
Erreichen eines bestimmten Gasdruckes aufreißt bzw. zerbricht und so die direkte
Druckübertragung auf die Kammerfüllung und damit auch suS die Austrittsöffnung erz
möglicht. Sofern die wenigstens eine Kammer eine zylindrische Form hat, kann nach
Anspruch 6 statt dessen erfindungsgemäß auch ein Kolben, gegebenenfalls in Ringform,
vorgesehen werden, der die betreffende kammer gegenüber dem Druckraum auch während
des Ausstoßvorgangs abtrennt und damit ein möglichst vollständiges Ausstoßen des
fließfähigen Stoffes auch unter ungünstigen Umständen gewährleistet.
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Die erfindungsgemäße Ausstoßvorrichtung kann auf Landfahrzeugen, Schiffen
od, dgl. angeordnet werden. insbesondere ist aber nach Anspruch 7 erfindungsgemäß
vorgesehen, sie als Teil einer Rakete, eines Geschosses od.dgl. auszubilden, um
so z.B. auch in größeren Entfernungen oder Höhen künsliche Schutwolken erzeugen
zu können. Der Ausstoßvorgang kann dabei durch Fernauslösung im Operationsgebiet
selbst eingeleitet werden oder auch dadurch, daß bereits beim Abschuß ein auf elektrischer,
pyrotechnischer, mechanischer od.dgl. Basis arbeitendes Verzögerungselement in Funktion
gesetzt wird, das die Druckgaseinrichtung zu dem vorgegebenen Zeitpunkt auslöst.
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Sofern die Ausstoßvorrichtung als Kopf einer Rakete, eines Geschosses
od.dgl. ausgebildet ist, erweist es si.ch als vorteilhaft, entsprechend Anspruch
8 die Spitze des Kopfes eo auszubilden,
daß sie von dem unter Druck
gesetzten fließfähigen Stoff oder gegebenenfalls auch Stoffen selbst; abgetrennt
und anschliessend vom Restkörper abgestoßen wird, so daß die Stoffe ungehindert
ausgestoßen werden können. Dabei kann erfindungsgemäß nach Anspruch 9 das Dichtungselement
der wenigstens einen Austrittsöffnung an der Kopfspitze angebracht und von dieser
im Ruhezustand gegen die Wandung der Austrittsöffnung gepreßt werden5 bei der Auslösung
der Ausstoßvorrichtung in vorteilhafter Weise aber zusammen mit der Kopfspitze abgestoßen
werden, wodurch die Austrittsöffnung auf sehr einfache und sichere Weise freigegeben
wird.
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D.ie Erfindung ist in der Zeichnur,> in einem Ausführungsbeispiel
gezeigt und wird anhand dieses nachstehend noch näher erläutert.
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Es zeigen in schematischer Darstellung Figur 1 eine Zweikomponenten-Ausstoßvorrichtung
im Längsschnitt, Figur 2 die abgetrennte Spitze der Ausstoßvorrichtung im Längsschnitt,
Figur 3 das vordere Ende der Ausstoßvorrichtung während des Aussprühvorgangs im
Längsschnitt und Figur 4 einen Querschnitt gemäß der Linie IV - IiV in Figur 1.
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Die in Figur 1 gezeigte Ausstoßvorrichtung 1 ist als Kopf einer Rakete
ausgebildet und mit deren nicht gezeigten Raketenmotor über ihr hinteres Ende 2
verbindbar. Sie weist die beiden voneinander getrennten Kammern 3 und 4 auf, in
denen die beiden Flüssigkeiten 5 tmd 6 trennt voneinander untergebracht sind.
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Die äußere Begrenzung der Kammer ; wird von dem Mantelrohr 7 aus z.B,
Aluminium gebildet, das auf das Bodenstück 8 aufgeschoben und zusätzlich mit diesem
über die Sicke 9 formschlüssig verbunden ist. Die innere Begrenzung der Kammer 3
wird von dem Rohr 10 aus beispielsweise Aluminium gebildet, das gleichzeitig als
äußere Begrenzung für die innere Kammer 4 dient. Das Rohr 10 ist hier einstückig
mit dem Bodenstück 8 ausgebildet gezeigt, könnte aber auch ohne weiteres getrennt
von diesem hergestellt und dann
in geeigneter Weise im Mantelrohr
7 geführt und gegebenenfalls auch gehalten sein. Ani vorderen Ende des Rohres 10
ist zwischen diesem und dem Düsenkranz 11 des Mantelrohres 7 das ringförmige Dichtungselement
12 angeordnet. Die zweite Kammer 3 umgibt die erste Kammer 4 ringförmig. Beide sind
zylindrisch mit gemeinsamer Längsachse koaxial zum Raketenmotor ausgebildet.
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Nach vorn ist der Raketenkopf mittels der Spitze 13 abgeschlossen,
die einen Ansatz 14 des Mantelrohres 7 übergreift und wobei zwischen beiden das
ringförmige Dichtungselement 15 angeordnet ist. Die haubenförmige ogivale Spitze
13 ist mittels der Abreißschraube 16 gehalten, die in die Bohrung 17 der vorderen
Abschlußplatte 18 des Rohres 10 eingeschraubt ist. Die Abreißschraube 16 ist im
Bereich der Sollbruchzone 19 mit einer vorgegebenden Zugfestigkeit ausgebildet.
Statt dessen können natürlich auch mehrere Abreißschrauben, Abreißstifte oder auch
andere Sollbruchelemente vorgesehen werden, um die Spitze 13 bis zu einem vorgegebenen
Kammerinnendruck in der gezeigten, die Kammern 3 und 4 gegeneinander abdichtenden
Stellung u halten In der Spitze 13 sind die hier als elastische Stopfen aus beispielsweise
Neoprene ausgebildeten Dichtungselemente 20 gehalten, deren Anzahl und Anordnung
den Austrittsöffnungen 21 der Kammer 4, beispielsweise vier gleichmaßig über den
Umfang verteilte Düsen, entspricht und die dichtend am Austrittskegel der Öffnungen
21 anliegen und damit die Kammern 3 und 8 einwandfrei voneinander trennen. Die Kammer
3 weist an ihrem vorderen Ende die Austritt s öffnungen 22 auf, beispiel swei se
ebenfalls vi er gleichmäßig über den Umfang des Düsenkranzes 11 verteilte Düsen,
die hier nicht mit besonderen Dichtungselementen verschlossen sind, so daß auch
der freie Innenraum der Spitze 13 von der in die äußere Kammer 3 eingebrachten Flüssigkeit
5 ausgefüllt wird.
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Am hinteren Ende der Ausstoßvorrichtung 1 ist in das Bodenstück@ der
elektrisch auslösbare, in der Ansicht gezeigte Druckgasgenerator 23 mit den elektrischen
Zuleitungen 24 eingesetzt und in di esem mittels der Schraubplatte 25 gehalten.
Um die Stirnfläche
-und den vorderen Bereich des Mantels des Druckgasgenerators
23 herum ist der Druckraum 26 ausgebildet, der über die radialen Uberströmbohrungen
27 des Rohres 10 und den Ringraum 28 mit der Kammer 3 in-Verbindung steht. Die Kammer
3 ist nach hinten, d.h.
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gegenüber dem Ringraum 28 mittels des Ringkolbens 29 mit Dichtmanschette
30 aus-beispielsweise Kunststoff und die Kammer 4 gegenüber dem Druckraum 26 mittels
des Kolbens 31 mit Dichtmanschette 32 abgeschlossen.
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Die Füllung der Ausstoßvorrichtung mit den beiden Flüssigkeiten 5
und 6 erfolgt z.B. in der Weise, daß zuerst die innere Kammer 4 mit der Flüssigkeit
6 durch eine der in der Absc,hlußplat-t* 18 vorhanäenen Offnung gefüllt, dann die
Spitze 13 aufgechraubt und schließlich durch eine nicht gezeigtc- Einfüllöffnung
der Spitze i3, die z.33. mittels einer Schraube verschließbar ist, die Flüssigkeit
5 ifl die äußere Kammer 3 und den Raum unter der Spitze 13 eingefüllt wi.rd.
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Die Funktion der vorstehend beschriebenen Ausstoßvorrichtung ist wie
folgt: Nach einer bestimmten Flugstrecke der Rakete zündet ein elektrischer Zünder
den Druckgasgenerator 23. Das von diesem erzeugte Druckgas beaufschlagt den inneren
Kolben 31 und über die Uberströmbohrungen 27 und den Ringraum 28 auch den äußeren
Ringkolben 29. Der Druck pflanzt sich über die zu versprühende Flüssigkeiten 5 und
6 fort und wirkt auf die Kopfspitze 13 ein.
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Nach Überschreiten der Festigkeit der Zerreißschraube 16 wird die
Kopfspitze 15 mit den Dichtungsstopfen 20 von dem Rastkopf abgestoßen - siehe Figur
2 - und somit das Düsensystem 21 und 22 freigegeben. Die elastischen Dichtungsstopfen
20 haben jetzt wieder ihre ursprüngliche zylindrische Form angenommen, Die durch
den Druck bedingte auf die Kolben 29 und 31 einwirkende Kraft verschiebt diese nunmehr
in Richtung auf das vordere Ende der Ausstoßvorrichtung, so daß die Flüssigkeiten
5 und 6 durch das Düsensystem 21 wird 22 gleichzeitig gepreßt und damit verteilt
sowie miteinander vermischt werden, wie es in Figur 3 gegen Ende des Ausstoßvorgangs
gezeigt ist.
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In der Figur 4 ist die Verbindung des Druckraumes 26 n :it dem Ringraum
28 über die gleichmäßig verteilt angeordneten radialen Überströmbohrugnen 27 gezeigt.
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Die vorstehend beschriebene Ausstoßvorrichtung für zwei getrennt voneinander
zu lagernde und zu befördernde Flüssigkeiten stellt nur ein bevorzugte Ausführungsform
dar. Eine vereinfachte Ausführung ist der Einkomponentenkopf für eine einzige Flüssigkeit.
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Auch Ausführungen für drei oder mehrere voneinander getrennt unterzubringende
Flüssigkeiten sind möglich. Ebenso kann statt der Flüssigkeit auch ein pulverförmiger
Stoff ausgestoßen werden, wobei darin im allgemeinen die Austrittsöffnung einen
relativ großen Querschnitt aufweist oder unter Umständen sogar dem Quer schnitt
der jeweiligen Kammer entspricht. Auch ist eine Kombj.nation von auszustoßenden
Flüssigkeiten und auszustoßenden pulverförmigen Stoffen möglich.