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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur künstlichen
Auslösung
einer Lawine.
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Lawinen,
die sich häufig
im Winter bilden und die in die Täler hinabschießen in Bereiche,
wo sich Touristen aufhalten oder sportliche Aktivitäten ausgeführt werden,
oder wo es menschliche Siedlungen gibt, sind bekannterweise ein
ernstes Problem.
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Tatsächlich erzeugt
dieses Phänomen
häufig gefährliche
Situationen für
Menschen, weil sie plötzlich
durch riesige Schneemassen weggefegt werden können. Zusätzlich betrifft es häufig die
die Durchführbarkeit
von Skispuren bzw. -pisten oder -installationen, weil die letzteren
durch Lawinenmassen außergewöhnlich blockiert
werden können.
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Lawinen
werden im allgemeinen durch große Mengen
Schnees verursacht, der sich in den Tälern unterhalb der Kamm- oder
Gipfellinie ansammelt, wo die Hänge
merklicher geneigt sind, und der wegen thermischer Veränderungen
oder anderer Belastung plötzlich
losbricht und mit wachsender Geschwindigkeit abwärts rast.
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Schneemassen,
die potentiell Lawinen verursachen können, können aus Gründen, die von meteorologischen
Situationen der Umgebung abhängen,
im Wesentlichen durch Massen von Pulverschnee gebildet sein, die
möglicherweise
mit einer oberflächlichen
Eisschicht bedeckt sind, die durch niedere Temperaturen verursacht
ist.
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Nach
heftigem Schneefall oder wenn immer die Umgebungssituation dazu
führt zu
glauben, dass gefährliche
Lawinen auftreten können,
wird normalerweise eine visuelle Inspektion durchgeführt, um die
Orte zu lokalisieren, wo das Phänomen
auftreten kann.
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Dann
werden durch Auslösen
explosiver Ladungen, die an der Oberfläche der Schneemassen platziert
sind, Lawinen an den so ermittelten Orten ausgelöst.
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Ein
anderes System besteht aus der Verwendung einer durch einen Helikopter
transportierten Vorrichtung, die zum Auslösen explosiver Ladungen auf
dem Schnee ausgestaltet ist.
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Diese
Vorrichtung ist extrem teuer, sperrig und unsicher.
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Zusätzlich werden
in manchen Fällen
feste Systeme genutzt, die "gas-exp" genannt werden,
die zum Auslösen
von Lawinen als eine Folge einer Explosion eines bestimmten Gases
geeignet sind.
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Weil
jedoch diese Systeme fest sind, bieten sie keine Flexibilität beim Gebrauch.
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Die
EP-A-0 108 013 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden
Anspruches 1. In dieser Situation ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung die obengenannten Nachteile des Standes der Technik zu
lösen.
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Innerhalb
des Bereiches dieser technischen Aufgabe ist es ein wesentlicher
Zweck der vorliegenden Erfindung, sich eine Vorrichtung zum künstlichen Auslösen einer
Lawine auszudenken, die dahingehend extrem sicher sein kann, dass
sie nicht Umgebungsbelastungen ausgesetzt ist und mit einem Zündsystem
aus gestattet ist, das zwei verschiedene Sicherheitsstufen hat, eine
entflammbasierte und eine mechanische, die kaskadiert arbeiten.
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Ein
anderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung einer
Vorrichtung zum künstlichen
Auslösen
einer Lawine unter Benutzung eines Typs eines explosiven Materials,
das besonders unempfindlich gegenüber dieser Art von Belastung
ist und die zudem mit einem doppelten System zum Zünden der
explosiven Ladung anstelle eines einzelnen ausgestattet sein sollte,
um einen komplett sicheren Betrieb zu garantieren.
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Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung
zum künstlichen
Auslösen einer
Lawine bereitzustellen, die in dem sehr seltenen Fall eines Explosionsfehlers
die Bergung der explosiven Ladung unter vollständig sicheren Bedingungen erlaubt,
weil die Ladung nicht aufgrund äußeren Drucks,
wie z.B. äußerer Ströme oder
Erschütterungen,
zufällig
gezündet
werden kann.
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Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung
zum künstlichen
Auslösen einer
Lawine bereitzustellen, die extrem leicht zu benutzen ist und die
eine große
Flexibilität
bei der Benutzung hat, weil die explosive Masse gemäß der jeweiligen
Situation ein unterschiedliches Gewicht aufweisen kann.
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Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum
künstlichen
Auslösen einer
Lawine bereitzustellen, die es ermöglicht, die explosive Ladung
mit einem Helikopter zu transportieren und sie in einer extrem schnellen
und sicheren Art loszulassen, um die explosive Ladung an einem ausgewählten Punkt
zu platzieren und somit die Effekte der Explosion zu optimieren
und zu verhindern, dass die ex plosive Ladung sich von dort wegbewegt, wo
sie platziert worden ist, auch in dem Fall von sehr geneigten Hängen und
eisigem Schnee.
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Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung
zum künstlichen
Auslösen einer
Lawine bereitzustellen, die vollständig sicher ist und mögliche unerwünschte Explosionen
verhindert auch in dem seltenen Fall von zufälligen Erschütterungen
oder Abstürzen
von dem Helikopter, der zum Transport des explosiven Ladung genutzt
wird.
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Nicht
zuletzt ist es ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zum künstlichen
Auslösen
einer Lawine bereitzustellen, die in einem Temperaturbereich zwischen –40° und +70° C genutzt
wird, die eine extrem einfache Struktur zusammen mit einer zuverlässigen Funktionalität hat und
die einen vernünftigen
Preis hat, so dass sie in großem
Umfang mit niedrigen Kosten benutzt werden kann.
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Diese
Aufgaben sowie andere Aufgaben werden im Wesentlichen durch eine
Vorrichtung zum künstlichen
Auslösen
einer Lawine erreicht, die eine Explosivstoffmasse und ein System
zu deren Zündung
umfasst, wobei das Zündsystem
einen Zünder enthält, der
mit einem ersten Sicherheitsmittel, das unempfindlich gegenüber allen
Arten elektrischen Stroms und Umweltbelastungen ist, und mindestens einem
zweiten Sicherheitsmittel versehen ist, das durch die ersten Sicherheitsmittel
nur ausgelöst
werden kann, wenn die Vorrichtung auf der festen Masse von Schnee
platziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des ersten
Sicherheitsmittels entzünd-basiert
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten aber
nicht ausschließlichen
Ausführungsbeispiels
einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum künstlichen Auslösen einer
Lawine klarer, die anhand eines nicht einschränkenden Beispiels mit Bezug
zu den beigefügten
Zeichnungen durchgeführt
wird.
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Bei
diesen Zeichnungen:
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1 zeigt
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Zündsystems
gemäß der Erfindung;
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2 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei es möglich
ist, den die explosive Masse und das Zündsystem für diese enthaltenden Behälter gemäß der Erfindung
zu sehen;
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3 zeigt
schematisch die zusammengesetzte Vorrichtung mit Anti-Rolleinrichtungen
gemäß der Erfindung;
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4, 5 und 6 zeigen
schematisch, wie die Vorrichtung auf der Schneedecke angeordnet wird,
um künstlich
eine Lawine gemäß der Erfindung auszulösen;
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7 zeigt
eine weitere Art eines Ausführungsbeispiels
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Unter
Bezug auf die obigen Figuren enthält eine Vorrichtung zum künstlichen
Auslösen
einer Lawine gemäß der Erfindung,
im Ganzen mit dem Bezugszeichen 1 versehen, eine Explosiv-Masse,
im Ganzen mit dem Bezugszeichen 2 versehen, und ein Zündsystem
für dasselbe
mit dem Bezugszeichen 3, wie in 2 gezeigt.
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Vorteilhafterweise
enthält
das Zündsystem 3 einen
Zünder 4,
der mit dem ersten Sicherheitsmittel 5, das gegenüber allen
Arten von elektrischem Strom und gegenüber Umweltbelastungen unempfindlich ist,
und mit mindestens einem zweiten Sicherheitsmittel 6 ausgestattet
ist, das durch das erste Sicherheitsmittel nur dann aktiviert werden
kann, wenn die Vorrichtung an einem ausgewählten Punkt auf der Schneedecke
platziert ist, um eine Lawine unter optimalen Bedingungen auszulösen.
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Der
Zünder 4 ist
mit einem hohlen Gehäuse versehen,
das eine zylindrische Gestalt 7 hat und geeigneterweise
aus biologisch abbaubarem Material gefertigt ist, das an der oberen
Seite mit einer oberen Platte 8 und an der unteren Seite
mit einer unteren Platte 9 mittels eines "Bajonett"-Anschlusses 19 verschlossen
werden kann.
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Insbesondere
ist das Gehäuse 7 aus
einem extrem steifen und widerstandsfähigem Material gemacht, das
einen thermischen Expansionskoeffizienten hat, der praktisch gleich
Null ist, und die Zündtemperatur
ist etwa gleich 430° C.
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Das
Gehäuse 7 schrumpft
nicht bei niedrigen Temperaturen und erlaubt so die Justierung der Funktion
der beweglichen Mechanismen mit minimaler Maßtoleranz.
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Zusätzlich verursacht
die niedrige Zündtemperatur
eine unmittelbare Verbrennung des Materials bei der Explosion und
die Bildung von Mikro-Fragmenten, die durch den Zusammenbruch der Struktur gebildet
werden, um so Umweltverschmutzungen zu verhindern.
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Insbesondere
ist der Betrieb des ersten Sicherheitsmittels 5 zünd- bzw.
entflammbasiert, frei von jeder Art von Belastung, einschließlich solcher durch
elektrische Ströme.
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Das
erste Sicherheitsmittel 5 ist durch einen Zünder, insbesondere
durch zwei Reibzünder 9 definiert,
die mit mindestens einer Zündschnur,
und insbesondere mit zwei jeweiligen Zündschnüren 10 verbunden sind,
die ihrerseits mit mindestens einem Zünder oder Zünd- bzw. Sprengkapsel und noch
genauer mit zwei Sprengkapseln 11 verbunden sind.
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Geeigneterweise
hat jede der zwei Abschnitte der Sicherheits-Zündschnur 10 eine
Länge von 100
Zentimeter und eine Verbrennungsrate die 0,4 Zentimeter/Sekunde
entspricht.
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Dann
brennt jede von ihnen innerhalb von 4 Minuten und 10 Sekunden ab.
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Jeweilige
Endabschnitte der Zündschnüre 10 sind
mit den Reibzündern 9 verbunden,
die in jeweilige Löcher 12 an
der oberen Platte 8 eingesetzt sind.
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Nachdem
sie das Gehäuse 7 des
Zünders verlassen
haben, sind die Zündschnüre 10 außen um es
herumgewickelt und an ihren entgegengesetzten Enden in horizontalen
zylindrischen Sitzen 13 aufgenommen, wo sie fest innerhalb
derselben Sitze wie die Sprengkapseln 11 fest gehalten
werden.
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Auch
die Sprengkapseln 11 sind paarweise vorgesehen, um die
Zündsicherheit
zumindest bei einer von ihnen zu garantieren, und die Sitze 13 sind
in gegenseitiger Kommunikation mitein ander, um das Auslösen beider
Sprengkapseln auch in dem Fall zu ermöglichen, bei dem eine von ihnen
nicht durch die zugeordnete Zündschnur 10 aktiviert
wird.
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Nachdem
die Sprengkapseln 11 in die Sitze 13 eingesetzt
sind, werden die letzteren durch zwei Gummistöpsel 14 verschlossen.
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Das
zweite Sicherheitsmittel enthält
ein Drosselelement 15, das eine längliche Gestalt hat und das
mit zumindest einer explosiven Ladung oder einem Verstärker ("Booster"), der mit 16 bezeichnet ist,
in einem Endabschnitt versehen ist.
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An
ihrer Fläche
ist die untere Platte 9 mit einer Öffnung 20 versehen,
die durch das Drosselelement 15 verschlossen ist.
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Insbesondere
ist das Drosselelement 15 zwischen einer ersten Position,
in der die explosive Ladung 16 nicht mit den zwei Sprengkapseln 11 verbunden
ist, und mindestens einer zweiten Position beweglich, bei der die
explosive Ladung 16 mit den Sprengkapseln 11 verbunden
ist.
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Das
Drosselelement ist, etwas genauer, von der zweiten Position zu der
ersten Position und umgekehrt entgegen oder in gleicher Richtung
wie die Wirkung eines mechanischen Zeitgebers 21 beweglich.
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Der
Zeitgeber 21 ist mit einer rechteckigen Welle 22 versehen,
die in einen entsprechenden Sitz 23 des Drosselelements 15 eingreift,
das um einen Drehpunkt 24 an der unteren Platte 9 rotieren
kann.
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Das
Drosselelement wird in der ersten nicht-verbundenen Position der
Sprengladung 16 mit den Sprengkapseln 11 aufgrund
des Eingriffs eines Splints 25 gehalten, der durch die Öff nung 26 der oberen
Platte 8 und des Aufnahmesitzes 27 des Zeitgebers 21 hindurchgreift,
um in ein Loch 28 an dem Drosselelement einzugreifen.
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Wenn
der Splint 25 aus dem Loch 28 herausgezogen wird,
ist der Zeitgeber 21 mit dem Drosselelement und daher die
Sprengladung 16 mit den Sprengkapseln 11, und
infolgedessen mit der Explosivmasse verbunden, die durch Verschmelzen
in einen zylindrischen Behälter 31 eingesetzt
ist, in dem der Zünder 4 in
einem Sitz 32 aufgenommen ist.
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Im
Besonderen wird die Explosivmasse 30, die aus Trinitrotoluol
oder Tritolite (in Italien gebräuchliche
Bezeichnung für
Cyclotol bzw. Hexogen und TNT) gebildet sein kann, von den Sprengkapseln 11 durch
die Sprengladung 16 aktiviert bzw. gezündet, die in dem Drosselelement 15 vorhanden
ist, wenn dieses in der zweiten verbundenen Position ist, durch
die Öffnung 20,
auch mit der Explosivmasse 30.
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Vorteilhafterweise
enthält
die Vorrichtung auch einige Mittel zum Herablassen des Behälters 31 von
einem Helikopter, die insgesamt mit einem Bezugszeichen 40 versehen
sind, siehe 4 und 5, an dem
ausgewählten
Punkt auf der Schneedecke und die zur Auslösung der Lawine geeignet sind.
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Zudem
ist das Auslösemittel 40 geeignet – wie es
nachfolgend detaillierter dargestellt wird -, den mechanischen Zeitgeber 21 zu
aktivieren und somit das Drosselelement 15 in eine Feuer-
oder Auslöseposition
(engl. armament position) zu bringen.
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Insbesondere
enthält
das Auslösemittel 40 ein "Wegwerf"-Kabel 41,
das ebenfalls aus einem biologisch abbaubaren Material gemacht ist
und um eine spezielle Rolle, die an dem Heliko pter angeordnet ist,
gewickelt ist, das an einem Ende mit dem Splint oder Stift 25 versehen
ist, um das Drosselelement 15 in der zweiten nicht-verbundenen
Position mit der Sprengkapsel 11 und der Explosivmasse 30 zu
verriegeln.
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In
der Nähe
des Splints oder Stifts 25 ist das Kabel mit einer Schlaufe 42 versehen,
die dazu ausgestaltet ist, mit einem Haken 43 in Eingriff
zu sein, der an einer Kante des Behälters 31 hängt und
entgegen der oder gleichgerichtet zu der Wirkung einer vor-kalibrierten
Feder 44 beweglich ist.
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Wenn
daher die Vorrichtung auf der Schneedecke abgelegt ist, geht die
Schlaufe 42 außer
Eingriff mit dem Haken 43, der wegen der Feder 44 in seine
ursprüngliche
Position zurückkehrt.
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An
diesem Punkt, wie es aus 6 ersichtlich ist, wird der
Splint oder Stift 25 von der Vorrichtung durch ein von
dem Helikopter aus bewirktes Ziehen des Kabels gelöst, und
diese Operation ermöglicht,
wie bereits betont worden ist, die Drehung des Drosselelements und
somit das Verbinden der Sprengladung 16 mit der Explosivmasse 30 und
den Sprengkapseln 11.
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Schließlich wird
das Kabel an Bord des Helikopters abgeschnitten und in den Schnee
fallengelassen.
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Zudem
enthält
die Vorrichtung Anti-Rollmittel für den Behälter; insbesondere sind zwei
Stäbe 45 in entsprechende
Durchgangslöcher 46,
die an derselben vorhanden sind, eingesetzt, um so ein Hindernis für das Rollen
des Behälters
auf der Schneemasse zu schaffen. Ein nicht dargestellter Behälter ist
aus miteinander verschweißten
Stahl-Bahnen gemacht und ebenfalls mit einer Hülle versehen, die an dessen Gehäuse mittels
geeigneter Mittel fixiert ist.
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Die
Erfindung erzielt die vorgeschlagenen Zwecke und erreicht verschiedene
bedeutende Vorteile.
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Tatsächlich wurde
eine Vorrichtung zum künstlichen
Auslösen
einer Lawine erfunden, die die auslösenden Schritte in einer vollständig mechanisch-zündungsproduzierenden
Art ausführt,
um die Sprengladung davon abzuhalten, das Risiko unzeitiger Explosionen
zu laufen, die durch alle Arten äußerer Ströme hervorgerufen
sind, die in einer Hochgebirgsumwelt oder in einem Helikopter erzeugt
werden können.
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Zudem
gibt es wegen dem Vorhandensein zweier Zünder, die konkurrierend arbeiten,
eine komplette Arbeitssicherheit.
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Sollte
die Vorrichtung gemäß der Erfindung, was
stets die Sicherheit betrifft, nicht explodieren, nachdem sie auf
dem Schnee positioniert ist, würde sie
keine andere Chance zum Detonieren haben, weil sie nicht mit Mechanismen
ausgestattet ist, die sie zum Explodieren veranlassen.
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Zudem
ist die Sprengladung mit unterschiedlichen Gewichten der explosiven
Masse erhältlich. Die
so erdachte Erfindung kann Gegenstand verschiedener Modifikationen
und Varianten sein, die alle in den Bereich des Konzepts der vorliegenden Erfindung
fallen.
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Zum
Beispiel ist bei einer Alternative eines Ausführungsbeispiels, die in 7 (original
Text: Fig. 10) gezeigt ist, der Zünder 4 mit einer zusätzlichen Sicherheit
ausgestattet, die durch einen Splint 80 gebildet ist, der
das Drosselelement 15 in Position hält, in der ersten Position
verriegelt ist.
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Zudem
kann der Behälter 31 mit
horizontalen Rippen 81 zum Zweck einer größeren Oberfläche und
zum Halten des explosiven, das er enthält und das durch Verschmelzen
eingesetzt ist, mit größerer Effizienz
versehen sein.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist eine Metallmasse 83, die etwa 1 kg wiegt, an dem Ende
des Kabels 41 vorgesehen und ein Halb-Ring 84 ist
an der unteren Seite dieser Metallmasse vorgesehen.
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Beabstandet
von dieser Metallmasse ist das Kabel auch mit drei Sicherheitshaken 85 ausgestattet,
wobei die ersten zwei mit Zündern 9 verbunden sind
um diese zu aktivieren, wenn die Sprengladung auf dem Schnee mittels
des Kabels 41 abgelegt ist, anstelle eines Aktivierens
an Bord des Helikopters.
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Der
dritte Haken ist mit dem Splint 80 verbunden, der während der
Kabel-Bergung und der Aktivierung der Zünder von seinem Sitz gelöst wird.
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Zudem
können
alle Teile durch technisch äquivalente
Elemente ersetzt werden.
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Die
Materialien, Gestaltungen und Dimension können je nach Bedürfnissen
auch anderer Art sein.