DE2755258A1 - Pyrotechnische vorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DiTL.-ing. ALEX STENGER

D-4000 DÜSSELDORF 1 η η _{c r ?} ς Q DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

Malkastenstraße 2 ~ ' " ' ' -> " DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: 18 627 k ^¹^ 9. De Z. 1977

PAINS-WESSEX LIMITED, High Post, Salisbury SP4 6AS,

Wiltshire (Großbritannien)

Pyrotechnische Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine pyrotechnische Vorrichtung, die für das Abbrennen aus der Hand geeignet ist. Als Beispiel einer erfindungsgemäßen pyrotechnischen Vorrichtung wäre ein aus der Hand abzubrennendes Leuchtsignal, z.B. eine Handrakete oder eine Handfackel zum Einsatz auf See zu nennen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine pyrotechnische Vorrichtung, die aus der Hand abgebrannt wird und eine Sicherheitseinrichtung enthält, welche gewährleistet, daß die Vorrichtung nicht ungewollt gezündet werden kann.

Erfindungsgemäß wird eine aus der Hand abbrennbare pyrotechnische Vorrichtung geschaffen mit einer Ladung aus pyrotechnischem Material und einem Zündmechanismus mit Sicherheitseinrichtung, der einen Zünder aktiviert und damit die Zündung des pyrotechnischen Materials bewirkt. Der Zündmechanismus besteht aus zwei Elementen, die bei Anordnung in einer vorgegebenen relativen Axiallage im

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Verhältnis zueinander drehbeweglich und bei Anordnung in einer vorgegebenen relativen Drehlage axial bewegbar sind. Der Mechanismus besitzt eine Verriegelung, die der axialen Bewegung entgegenwirkt, bis die zur Erzeugung dieser relativen axialen Bewegung beaufschlagte Kraft einen vorgegebenen Wert überschreitet, und einen Schlagbolzen, der an einem der Elemente angebracht und durch die relative axiale Bewegung der· beiden Elemente verschiebbar ist und mit dem Zünder in Kontakt gebracht wird, wenn sich dieser auf dem jeweilo anderei. Element in der entsprechenden Stellung befindet.

Die vorliegende Erfindung dient weiterhin der Schaffung einer aus der Hand abbrennbaren pyrotechnischen Vorrichtung mit einem ersten rohrförmigen Element zur Aufnahme einer Ladung aus pyrotechnischem Material; einem zweiten rohrförmigen Element als Träger bzw. Verlängerung des ersten rohrförmigen Elements; einem teleskopartig im zweiten rohrförmigen Element angeordneten dritten Element; Mitteln zur Lagerung eines Zünders zun, Zünden des pyrotechnischen Materials; einem Schlagbolzen zur Betätigung des Zünders und einer Sicherheitseinrichtung mit einer L-förrnigen Führung und einem in diese eingreifenden Mitnehmer, wobei diese Teile der Sicherheitseinrichtung auf dem zweiten bzw. dritten Elementangeordnet sind und die L-förmige Führung einen axialen Schenkel mit Verlauf parallel zur Achse der Elemente und einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schenkel umfaßt mit dem Ziel, die Bahn der relativen Bewegung des zweiten und des dritten Elements zu begrenzen, die in Umfangsrichtung eine "gesicherte" und eine "scharfe" Stellung und in Axialrichtung von der "scharfen" Stellung ausgehend eine "Abschuß"-Stellung beinhaltet, und wobei der Schlagbolzen am zweiten oder dritten Element befestigt ist zwecks Bewegung mit demselben in Richtung auf einen relativ zum jeweils anderen Element festen Zünderbereich infolge der axialen

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Relativbewegung des zweiten und des dritten Elements aus der "scharfen" Stellung in die "Abschuß"-Stellung; sowie rr.it einer Verriegelung am axiale*, Schenkel der Führung, welche der relativen axialen Bewegung des zweiter; und des iri cten Elements sowie des Schlagbolzens relativ zurr, Zlnder einen "federndea" Widerstand entgegensetze und somit die Auslösung des Zünders verhindert, solange die dein Schlagbolzen beaufschlagte Kraft noch unter einem vorgegeoei-en Mindescwert liegt.

Eine Ausführungsform des erfindungsgeinäSeri, von Hand abzuschießenden Leuchtsignals sei nunmehr lediglich als Beispiel und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeiciinungen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durcn die von Hand abzuschießende Leuchtsignalvorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, die den Schlagbolzen in seiner "gesicherten" Stellung zeigt;

Fig. ^ u. 4 Seitenansichten eines Teils der von Hand abzuschießenden Leuchtsignalvorrichturig, die den Schlagbolzen in seiner "scharfen" bzw. seiner "Abschuß"-Stellung zeigen, und

Fig. 5 eine Stirnansicht der Leuchtsignalvorrichtung.

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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt die aus der Hand abzuschießende Leuchtsignalvorrichtung einen rohrförmigen Behälter 10 zur Aufnahme eines pyrotechnischen Materials sowie einen Griff- und Zündteil 11 mit dem Zündmechanismus. Der Teil 11 weist eine im wesentlichen zylindrische Form auf und ist über ein äußeres Rohr 12, das zweckmäßigerweise aus Metall besteht, den Behälter 10 umschließt und der Aufnahme des innenliegenden .tindes des Griff- und Zündteils 11 dient, dem Ende des Behälters 10 gegenüberliegend mit diesem verbunden.

Der rohrförmige Behälter 10 zur Aufnahme der Ladung, der zweckmäßigerweise aus Kunststoff besteht, besitzt eine äußere Rohrwandung 10a, eine innere Rohrwandung 10b und eine Stirnwandung 10c am innenliegenden Ende, in welche die ihr benachbarten Enden der rohrförmigen Wandungen 10a und 10b einmünden. Das gegenüberliegende Ende des Behälters 10 ist durch eine Endkappe \J> verschlossen, die in das äußere Rohr 12 eingezogen und stumpf am benachbarten Ende der Rohrwand 10a gelagert ist. Der Ringraum zwischen der inneren und der äußeren Rohrwandung 10a bzw. 10b enthält eine Ladung 14 aus pyrotechnischem Material, an deren kappenseitigem Ende eine Zündmasse 15 sitzt. Eine Scheibe 16, beispielsweise aus Naturkautschuk oder synthetischem Gummi, ist zwischen der Endkappe IJ und dem benachbarten Ende der inneren Rohrwandung 10b quer über die Zündmasse 15 hinweg verlaufend angeordnet. Es ist Vorkehrung dahingehend getroffen, daß die sich entlang der inneren Rohrwandung 10b nach unten fortpflanzende Flamme die Zündmasse 15 erreichen kann, beispielsweise durch Anordnung einer Batistscheibe quer über die Innenfläche der Scheibe 16 hinweg, durch Einbau einer Lage Schießpulver" oder durch Ausbildung von Rillen im Endabschnitt der inneren Rohrwandung 10b.

Am gegenüberliegenden Ende der Rohrwandung 10b sitzt eine Zündkapsel oder sonstige Zündvorrichtung 17, die zweckmäßiger-

+ = auf der Scheibeninnenseite

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weist; in einem nülsenartigen Element 1Od in der Mitte der Stirnwandung 10c untergebracht ist, das einteilig mit der letzteren ausgebildet ist.

Der Griff- und Zündteil 11 umfaßt einen rohrförmigen Handgriff Ib, der zweckmäßigerweise aus Kunststoff gefertigt ist und an seinen innenliegenden rinden einen Abschluß in Form eines entsprechenden Stegs lüa aufweist, der in der Mitte unter Ausbildung einer Membran lob dickenmäßig reduziert ist. Im Handgriff Ib ist ein rohrförmiger Zünder 19 teleskopartig verschiebbar angeordnet.

Der zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellte Zünder 19 umfaßt einen zylindrischen Rohrabschnitt 19a, der mit enger Passung in den Handgriff Io eingesetzt ist, an seinem äußeren ünde einen größeren Drehknopf 19bmit Rändelrand trägt und dessen inneres Ende zu einer Stirnwand 19c ausgebildet ist, an der ein Schlagbolzen 20 befestigt ist. Der Schlagbolzen 20 ist zweckmäßigerweise auf einer Metallscheibe 21 lotrecht zu dieser angeordnet, die auf der Stirnwand 19c befestigt wird. Handelt es sich um eine Zündkapsel für Randzündung, so wird der Schlagbolzen gegenüber der Längsachse der Handrakete wie in Fig. 1 dargestellt versetzt angeordnet. Handelt es sich um einen Mittelpunkt-oder Durchschlagzünder, so wird der Schlagbolzen beim Zündvorgang mit dem Mittelpunkt des Zünders in Flucht gebracht.

Der rohrförmige Zünder 19 ist im rohrartigen Handgriff Ib drehbar und axial verschiebbar. Um die Reibung zwischen den Brührungsflächen von Zünder 19 und Handgriff Ib zu verringern, können auf der Zünderoberfläche axial verlaufende Abflachungen vorgesehen werden. Die Dreh- und Verschiebebewegung des Zünders 19 wird durch eine L-förmige Führung 22 im Handgriff Ib vorgegeben, in die ein nachgeordnetes Mitnehmerelement in Form eines von der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Zünders 19 vorstehenden Stifts 23 eingreift. Die L-förmige Führung 22 besitzt einen

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axialen Schenkel 22a sowie einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schenkel 22b, wobei die Lage des Stifts 23 innerhalb des Schlitzes den Punktionszustand des Zünders 19 bestimmt. Befindet sich beispielsweise der Stift 23 am äußeren linde des in Umfangsrichtung verlaufenden Schenkels 22b (wie dies Fig. 2 zeigt), so ist der Zünder "gesichert": der Schlagstift 20 kann den Zünder 17 nicht zünden. Befindet sich der Stift 23 im Übergangsbereich zwischen den beiden Schenkeln 22a, 22b (wie aus Fig. 3 ersichtlich), so ist der Zünder "scharf" in der Weise, daß er durch einen axial gerichteten Schlag in die"Abschuß"-Stellung bewegt werden kann, in welcher der Schlagbolzen 20 den Zünder 19 auslöst (wie aus Fig. 4 ersichtlich).

Zur Schaffung einer Sicherheitseinrichtung, welche den unerwünschten oder zufälligen Abschuß der Vorrichtung verhindern soll, sind separate federnde Verriegelungselemente 24, 25, 2o vorgesehen, die der Bewegung des Stifts 23 aus der "gesicherten" in die "scharfe" Stellung und aus der "scharfen" in die"Abschuß"-Stellung einen Widerstand entgegensetzen.

Bei der dargestellten Ausführungsform bestehen diese Verriegelungselemente 24, 25, 26 aus drei Paar Vorsprüngen, die auf den den Führungsschlitz bildenden Wandungen ausgebildet sind, wobei jedes dieser Paare eine Einschnürung im Schlitzbereich bewirkt, welche der Stift 23 nur dann passieren kann, nachdem ihm genügend Kraft beaufschlagt wurde, um die Verengung zu überwinden. Während diese Konstruktion in den Fällen geeignet ist, in denen der Handgriff aus einem elastischen Kunststoff hergestellt ist, sind federnde Zungen oder sonstige Elemente vorzuziehen, wenn das Material im Schlitzbereich weniger federnd ist und beispielsweise aus Metall besteht.

Um mit dazu beizutragen, daß der Schlagbolzen 20 nur dann mit dem Zünder 19 in Kontakt gelangen kann, nach-dem der Zünder 19 in die "scharfe" Stellung gedreht worden ist, ist ein pfeilkopfartiger Vorsprung 27 am Drehknopf 19b und im Handgriff 1& eine

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V-förmige Ausnehmung 2o ausgebildet, in welche der Vorsprung 27 nur dann eingreifen kann, wenn eier Zünder I9 in die "scharfe" Stellung gedreht wurde. Bei jeder anderen Drehbewegung befindet sich aer Vorsprung 27 eiern ausnehmungsfreien Teil des Handgriffrandes gegenüber, was das volle Einschieben des Zünders 19 in den Handgriff 19b selbst in solchen Fällen verhindert, wo ein dem Zünder 19 beaufscnlagter Stoß oder Schlag die ciurch den Stift

23 in Verbindung mit der L-förmigen Führung 22 gebildete Sicherheitseinrichtung zerstört hat.

Was den praktischen Einsatz der Handrakete angeht, so befindet sich der Zünder 19 zunächst in seiner normalen "gesicherten" Stellung gemäß Figur 2„ Der Benutzer dreht nunmehr mit seiner freien Hand den Zünder I9 der in der anderen Hand gehaltenen Vorrichtung in aie "scharfe" Stellung gemäß Fig. 3, indem er ihm eine genügend große Drehkraft beaufschlagt, daß der aus dem geschlossenen linde des in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzschenkels 22b herausgedrückte Stift 23 die Verriegelungselemente

24 wie auch die Elemente 25 am anderen Ende des Schenkels 22b zurückbiegt. Zum Abschuß der Rakete muß der Benutzer nunmehr durch einen mit der Hand auf den Drehknopf 19b aufgebrachten Schlag oder durch Aufschlagen des Drehknopfs 19b auf eine harte Oberfläche den Zünder I9 nach innen drücken, wobei die jeweilige Kraft groß genug sein muß, daß der Stift 23 die Verriegelungselemente 26 im axialen Schenkel 22a des Schlitzes passieren bzw. überwinden kann.und den Schlagbolzen 20 dahingehend aktiviert, daß dieser die Membrane lob durchstößt und das Zündelement 17 zündet. Nach erfolgter Detonation läuft eine Flamme die Rohrwandung 10b hinunter und bewirkt die Zündung der Zündmasse 15 neben der Scheibe Ib, die ihrerseits das pyrotechnische Material 14 zur Zündung bringt. Die Endkappe I3 wird im Zuge des Abbrands weggesprengt.

In einer zeichnerisch nicht dargestellten abgewandelten Ausführ mg der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die L-förmlge Führung als Schlitz im Zünder ausgebildet und der Stift auf dem

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Handgriff radial nach innen in den L-förmigen Schlitz des Zünders vorspringend angeordnet sein.

In beiden vorbeschriebenen Ausführungsformen kann die L-förmige Führung eine Rille im Handgriff oder Zünder und nicht unbedingt ein Schlitz auf volle Handgriff- oder Zünderwandstärke sein. Bei einer derartigen Rillenanordnung befinden sich die Verriegelungselemente entweder an den Rillenseiten oder auf dem Rillengrund, wobei sie im letztgenannten Falle als Rampen (Schrägen) wirken, welche der Stift infolge Durchbiegens der ihn tragenden Wand bzw. der Wand mit den Verriegelungselementen oder infolge Durchbiegens beider Wände passiert.

Im Rahmen der vorbeschriebenen Ausführungsformen läßt sich eine pyrotechnische Vorrichtung (Handrakete) herstellen, die durch ein Herabfallen nicht ausgelöst werden kann, die sich von einem Benutzer mit kalten oder nassen Händen bzw. mit Handschuhen leicht betätigen läßt, die zum Abschuß nur wenige Handgriffe erfordert, die beim Abbrand nicht zu heiß wird, um festgehalten werden zu können, und bei welcher keine Gefahr von HandVerletzungen durch Verbrennungsrückstände oder Schlackenteilchen besteht.

Indem u.a. ein gekapseltes Zündsystem vorgesehen ist,kann die Rakete im abschußbereiten Zustand auf die Dauer von einer Minute 10 cm Wasser aushalten.

Auch ist die Handrakete aufgrund ihrer Konstruktion für halbautomatische Vorrichtungen geeignet.

Im Handgriff kann der Einbau einer Schnur vorgesehen werden, beispielsweise durch Anordnung einer öse. Wird eine solche Schnur mit dem oberen iSnde des Griffs verbunden, so kann sie sich der Benutzer um die Ham.wickeln, um den Verlust der Rakete beim Zünden, was bei sehr kalten bzw. nassen Händen der Fall sein

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kann, zu verhindern. Auch besteht die Möglichkeit, mit Hilfe der Leine die Rakete oder Fackel an einer Person zu befestigen als Eigensignal, was in solchen Fällen von Nutzen sein kann, wenn ein Mann über Bord geht.

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Claims (9)

Ansprüche

1. Aus der Hand abbrennbare pyrotechnische Vorrichtung mit einer Ladung aus pyrotechnischein Material, gekennzeichnet durch einen Zündmechanismus mit Sicherheitseinrichtung, der eiaen Zünder aktiviert und damit die Zündung des pyrotechnischen Materials bewirkt und der aus folgenden Teilen besteht: zwei Elementen, die bei Anordnung in einer vorgegebenen relativen Axiallage im Verhältnis zueinander drehbeweglich und bei Anordnung in einer vorgegebenen relativen Drehlage axial bewegbar sind; einer Verriegelung, die der axialen Bewegung entgegenwirkt, bis die zur Erzeugung dieser relativen axialen Bewegung beaufschlagte Kraft einen vorgegebenen Wert überschreitet, und einem Schlagbolzen, der an einem der Elemente angebracht und durch die relative axiale Bewegung der beiden Elemente verschiebbar ist und mit einem Zünder in Kontakt gebracht wird, wenn sich dieser auf dem jeweils anderen Element in der entsprechenden Stellung befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes rohrförmiges Element zur Aufnahme einer Ladung aus pyrotechni schem Material; ein zweites rohrförmiges Element als Träger bzw. Verlängerung des ersten rohrförmigen Elements; ein teleskopartig im zweiten rohrförmigen Element angeordnetes drittes Element; Mittel zur Lagerung eines Zünders zum Zünden des pyrotechnischen Materials; einen Schlagbolzen in zur Betätigung des Zünders auf diesen zu verschiebbarer Anordnung; und eine Sicherheitseinrichtung mit einer L-förmigen Führung und einem in diese eingreifenden Mitnehmer, wobei diese Teile der Sicherheitseinrichtung auf dem zweiten bzw. dritten Element angeordnet sind und wobei die L-förmige Führung einen axialen Schenkel mit Verlauf parallel zur Achse der Elemente und einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schenkel umfaßt mit dem Ziel, die

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Bahn der relativen Bewegung cTes zweiten und des dritten Elements zu begrenzen, die in Umfangsrichtung eine "gesicherte" und eine "scharfe" Stellung und in Axialrichtung von der "scharfen" Stellung ausgehend eine "Abschuß"-Stellung beinhaltet, und wobei der Schlagbolzen am zweiten oder dritten Element befestigt ist zwecks Bewegung mit demselben in Richtung auf einen relativ zum jeweils anderen Element festen Zünderbereich infolge der axialen Relativbewegung des zweiten und des dritten Elements aus der "scharfen" Stellung in die "Ab-Schuß"-Stellung; sowie eine Verriegelung am axialen Schenkel der Führung, welche der relativen axialen Bewegung des zweiten und des dritten Elements sowie des Schlagbolzens relativ zum Zünder einen "federnden" Widerstand entgegensetzt und somit die Auslösung des Zünders verhindert, solange die dem Schlagbolzen beaufschlagte Kraft noch unter einem vorgegebenen Mindestwert liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein zweites Verriegelungselement im Bereich des in Umfangsrichtung verlaufenden Schenkels der Führung, das der relativen Drehbewegung des zweiten und des dritten Elements aus der "gesicherten" in die "scharfe" Stellung einen federnden Widerstand entgegensetzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein drittes Verriegelungselement im Bereich des in Umfangsrichtung verlaufenden Schenkels der Führung, wobei das zweite und das dritte Verrieglungselement jeweils an einem Ende des Arms angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Element rohrförmig ausgebildet und an seinem äußeren Ende verschlossen sowie verschiebbar im zweiten rohrförmigen Element angeordnet ist, und daß das zweite rohrförmige Element die Form eines Handgriffs hat.

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6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membrane aus Kunststoff oder sonstigem Material zwischen dem Zünderbereich und dem Schlagbolzen angeordnet ist, die vom Schlagbolzen durchstoßen wird, wenn dieser mit einer oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegenden Kraft auf die Membrane trifft.

7· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und das dritte Element Rohie aus Kunststoff oder einem sonstigen flexiblen Material sind, die teleskopartig ineinandergreifen, wobei das eine dieser Rohre einen L-förmigen Schlitz als Führung aufweist und das bzw. jedes Verriegelungselement einteilig mit dem betreffenden Kunststoffrohr ausgebildet und innerhalb des Schlitzes angeordnet ist, und wobei der Mitnehmer einteilig mit dem jeweils anderen Rohr hergestellt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. jedes Verriegelungselement aus einem Paar Vorsprünge besteht, die gegeneinander gerichtet von jeweils gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes in die Bahn des Mitnehmerelements hineinragen und im Schlitz eine Verengung bilden.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine zweite Sicherheitseinrichtung zur Verhinderung der Betätigung der Vorrichtung bei Ausfall der erstgenannten Sicherheitseinrichtung, die zwei korrespondierende Elemente um-faßt, welche miteinander fluchten und in Eingriff stehen, wenn die Bewegung des Schlagbolzens aus der "scharfen" Stellung in die 'Abschuß"-Stellung vonstatten gehen soll, jedoch in allen sonstigen relativen Drehstellungen des zweiten und des dritten Elements nicht fluchten und diese Bewegung verhindern.

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