Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Veranlassung des Bruchs einer Schneewächte, wobei
die Vorrichtung mindestens ein Gaszündelement
aufweist,
Stand der Technik
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Es sind Vorrichtungen mit einem Gasgeschütz zur
Auslösung von Lawinen bekannt, das fest in einer Bergflanke
angebracht, und dessen Boden fest in einer aus einem
Betonblock bestehenden Basis verankert ist, und dessen
Mündung über der Schneedecke liegt, wie im
amerikanischen Patent US-A-5 107 765 beschrieben ist. Diese
Geschütze sind zur Auslösung einer Lawine an exponierten
Lagen, z. B. oberhalb von Skistationen oder
Wohngebieten, konzipiert. Diese Vorrichtungen sind sehr wirksam
zur Auslösung von Lawinenabgängen in als Lawinengassen
bekannten Zonen, d. h. bei denen es sich meistens um
steile Schluchten handelt, in denen sich der Schnee
schnell ansammelt und kritische, nicht stabilisierte
Massen erreichen kann. Sie haben sich insbesondere auf
leichten und kaum verdichteten Schneedecken als
wirksam erwiesen, in deren Kristallen eine große Menge an
eingeschlossener Luft enthalten ist. Der durch die
Explosion erzeugte Luftdruck erzeugt eine Wellenwirkung
mit anfangs starkem Druck, gefolgt von einer
Entspannung, die die Schneedecke reißen läßt und die
Schneemasse ausreichend anhebt, um einen Lawinenabgang
auszulösen. In Zonen, in denen sich schnell eine dicke
Kruste bildet, ist der auf die stabilisierte und
verdichtete Schneedecke einwirkende Luftdruck durch die
Explosion und die Stoßwelle, die sich in der Luft
fortpflanzt, nicht ausreichend, um die Schneedecke zum
Reißen zu bringen und den Lawinenabgang auszulösen.
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Außerdem benötigen diese Geräte eine feste und extrem
solide Verankerung in der Bergflanke, insbesondere
mittels einer im Felsen verankerten Betonbasis. Diese
Basis ist manchmal an abschüssigen Stellen und in
schwer zugänglichen Bereichen, in denen der Fels
bröckelig sein kann, schwer positionierbar. Dies ist
insbesondere entlang von Wächten der Fall, bei denen sich
der Schnee überhängend ansammeln kann und die felsige
Basis nicht immer für die Aufnahme einer
Stahlbetonbasis geeignet ist, um die Positionierung eines
Auslösungsgeschützes zu ermöglichen, wie oben definiert.
Andererseits können die Wächten eine große Länge
aufweisen, und ihre Vorderseite, die die Ausdehnung des
Abgangs bei einer Lawine definiert, kann sich über
mehrere zehn, ja sogar mehrere Hundert Meter
erstrecken. In diesem Fall wäre es angebrachter, mehrere
Geschütze
zu installieren, damit die
Lawinenauslösevorrichtung wirksam ist, wodurch die bereits zur Sprache
gebrachten Schwierigkeiten vermehrt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schlägt die Beseitigung
dieser Unannehmlichkeiten vor, indem sie eine attraktive
und wirksame Lösung der oben erwähnten Probleme
bereitstellt, wobei diese Lösung außerdem den Vorteil
bietet, daß sie umweltfreundlich ist und das Risiko
unkontrollierter Lawinen an exponierten Lagen
beseitigt, wofür die anderen bekannten Mittel unangebracht
oder unwirksam sind.
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Dieses Ziel wird durch die Vorrichtung erreicht, wie
sie in der Einleitung definiert ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zündelement aus einem Hauptzylinder
besteht, der sich im Verhältnis zu einem flach auf dem
Boden angeordneten Stützsockel nahezu senkrecht
erstreckt, aus einem mit dem Hauptzylinder verbundenen
Positionierungsrohr, das auf einer festen, in der
Bergflanke fixierten Basis angebracht ist, aus einer
Versorgungsleitung, die so angeordnet ist, daß in das
Positionierungsrohr und den Hauptzylinder ein
explosives Gasgemisch eingeleitet wird, und aus oberhalb der
Versorgungsleitung angeordneten Zündungsmitteln, die
so angeordnet sind, daß sie die Zündung des explosiven
Gasgemisches sicherstellen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das
Positionierungsrohr auf der festen Basis um eine nahezu
horizontale Achse herum gelenkig gelagert.
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Gemäß einem besonders vorteilhaften Ausführungsmodus
ist die Versorgungsleitung so angeordnet, daß das
explosive Gasgemisch transportiert wird und zur
Sicherstellung der Inbrandsetzung des explosiven
Gasgemisches ist mindestens eine Zündkerze auf dieser Leitung
angebracht.
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Vorzugsweise ist die Versorgungsleitung mit zwei
flexiblen Leitungen verbunden, die jeweils mit Tanks mit
Sauerstoff und mit brennbarem Gas verbunden sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die
Zündkerze mit einem Zündsystem verbunden, das einen
Druckregler aufweist, der mit einem Mikroschalter mit zwei,
Zuständen, einem Kondensator, einer elektrischen
Batterie und einem Zündverteiler verbunden ist, wobei der
Mikroschalter so angeordnet ist, daß er die Verbindung
zwischen dem Kondensator und dem Zündverteiler
aufbaut, wenn er sich in einem ersten Zustand befindet,
und um die Verbindung zwischen dem Kondensator und der
Batterie aufzubauen, wenn er sich in seinem zweiten
Zustand befindet.
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Auf vorteilhafte Art weist die Vorrichtung mehrere
Zündelemente auf, und die Versorgungsleitung weist
mehrere untereinander verbundene Teilstücke auf, wobei
die Teilstücke so angeordnet sind, daß der Abstand
zwischen der Verbindungszone und den Zündelementen bei
allen Zündelementen derselbe ist, um eine
gleichzeitige Explosion zu veranlassen.
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Auf bevorzugte Art und Weise besteht der Stützsockel
des Hauptzylinders aus Beton und weist eine
Gummiplatte auf, um das Zurückfallen des Zylinders zu dämpfen.
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Vorteilhafterweise weist der Hauptzylinder einen
zylindrischen Hohlkörper und eine Luftablaßleitung auf.
Vorzugsweise wird der zylindrische Körper von einer
auf seinem oberen Ende angeordneten Masse überragt.
Zusammenfassende Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich
unter Bezugnahme auf die Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels und auf die beigefügten
Zeichnungen, die als nichtbegrenzendes Beispiel beigefügt
sind, wobei:
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Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer
bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung darstellt, die mehrere
Gaszündelemente aufweist, um einen Standort in
der Nähe einer Wächte auszurüsten,
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Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht eines der an einem
geeigneten Standort positionierten
Zündelemente ist,
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Fig. 3 eine Draufsicht auf das Zündelement von Fig. 1
ist,
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Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Details der
Vorrichtung der Erfindung darstellt, die
insbesondere die Zone zeigt, in der die
Verbindung der Leitungen und des Zündkastens
erfolgt, und
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Fig. 5 eine Detailansicht des Zündsystems darstellt.
Beste Art der Ausführung der Erfindung
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1, 2 und 3 weist die
Vorrichtung 10 mehrere Zündelemente 11 auf, die jeweils
einen Hauptzylinder 12 und ein Positionierungsrohr 13
mit einer explosiven Mischung umfassen. Der
Hauptzylinder 12 ist im Verhältnis zu einem flach auf dem
Boden angeordneten Stützsockel 14 nahezu senkrecht
angeordnet und das Positionierungsrohr 13 ist auf einer
festen, in der Bergflanke fixierten Basis 15
angebracht. Das Positionierungsrohr 13 ist mit dem
Hauptzylinder 12 verbunden, und durch ein Gelenk 16
mit der festen Basis 15 verbunden, das die Verlagerung
dieses Positionierungsrohres und des daran befestigten
Hauptzylinders in Pfeilrichtung A ermöglicht. Der
Hauptzylinder besteht aus einem zylindrischen
Hohlkörper 12a, der an seiner Basis offen ist und von einer
Masse 12b überragt wird, die als Gegengewicht dient.
Der Stützsockel 14 besteht aus einer Betonsohle 17,
die von einer Gummiplatte 18 überragt wird, die dazu
bestimmt ist, den Stoß im Moment des Zurückfallens der
aus dem Hauptzylinder und dem Positionierungsrohr
bestehenden Konstruktionseinheit nach einem Schuß zu
dämpfen. Die feste Basis 15 besteht aus einem fest im
Berg verankerten Betonblock, der ein Element 16a des
Gelenkes 16 trägt, wobei ein Ergänzungselement 16b
dieses Gelenkes mit dem Positionierungsrohr 13
verbunden ist. Der Hauptzylinder 12 ist mit einer
Luftablaßleitung 19 oder Schnarrventil für die Einspritzung der
Gasmischung versehen, die in der Nähe des oberen Endes
des zylindrischen Hohlkörpers 12a angebracht ist.
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Diese Konstruktionseinheit, die eine Art Sprenghammer
darstellt, ist so konzipiert, daß sie sich anhebt, um
das explodierte Gas entweichen zu lassen, wodurch ein
Gasüberdruck in der Wächte erzeugt wird und diese auf
ungefähr 10 bis 15 m² anhebt. Sie wird durch eine
Versorgungsleitung 20, die aus Stahl oder aus einem
flexiblen hochdruckfesten Material ausgeführt ist, mit
einer explodierenden Gasmischung versorgt und durch
Zündungsmittel 21 ergänzt, die schwebend angebracht
sind, um Blitzschlagprobleme zu vermeiden, und die
unter Bezugnahme auf Fig. 5 noch detaillierter
beschrieben werden. In dem dargestellten Beispiel weist die
Vorrichtung vier Zündelemente 11 auf, die durch
Teilstücke 9 miteinander verbunden sind, die auf der Höhe
der Verbindung des Zündelementes mit der
Versorgungsleitung 20 einen flexiblen Teil aufweisen, die mit den
durch einen rechteckigen Kasten dargestellten
Zündungsmitteln 21 verbunden ist.
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Es ist zu bemerken, daß die Teilstücke der Leitungen 9
so angeordnet sind, daß ihre Länge unabhängig von dem
Zündelement immer gleich ist. Diese Anordnung wird
genommen, damit der Abstand, der den Zündkasten von den
Zündelementen trennt, für alle Zündelemente gleich
bleibt, damit die Explosion gleichzeitig erfolgt und
ihre Wirkung optimal ist. Diese Leitungsteilstücke
bestehen vorzugsweise aus Stahl, um einer Explosion ab
dem Zündungspunkt bis zur endgültigen Ausdehnung der
Gase in dem Positionierungsrohr 13 und in dem
Hauptzylinder 12 zu widerstehen. Ein zwischen dem Zündelement
11 und der Versorgungsleitung 20 positioniertes
verstärktes biegsames Verbindungsstück bietet die
notwendige Biegsamkeit, damit sich der Hammer anheben kann.
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Gasreserveflaschen und insbesondere mindestens eine
Flasche Sauerstoff und eine Flasche mit einem
brennbaren Gas wie z. B. Propan, sind in einer geeigneten
Lagerungseinrichtung 22 untergebracht, die außerdem die
Fernbedienungsorgane der Ventile enthält, die das Gas
bei einem Schuß entweichen lassen. Zwei biegsame
Leitungen 23 und 24, die z. B. aus Polyethylen bestehen,
sind jeweils mit Sauerstoff- und Propantanks
verbunden, die als Puffer-Dosiertanks dienen, um diese Gase
zu einem in Fig. 4 dargestellten Mischer zu
transportieren, der sich oberhalb des Zündkastens befindet,
der die Zündungsmittel 21 enthält. Diese Puffertanks
sind jeweils mit ihren Flaschen mittels
Reduzierventilen verbunden, die eine optimale Druckregelung in den
Tanks sicherstellen.
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Fig. 4 stellt die Verbindungszone der zwei Leitungen
23 und 24 detaillierter dar. Diese zwei Leitungen
münden in ein Leitungsteilstück mit größerem Durchmesser
ein. Die Leitung 23, die für die Sauerstoffversorgung
vorgesehen ist, mündet direkt in die
Versorgungsleitung 20 ein, während die Leitung 24, die die
Propanversorgung sicherstellt, über ein biegsames
Verbindungsstück 25 oder ein Rohr mit doppelter Krümmung mit
der Leitung 20 verbunden ist. Unterhalb dieser
Verbindungszone ist mindestens eine, vorzugsweise zwei
Zündkerzen 26 und 27 angebracht, die jeweils durch zwei
Paare von elektrischen Drähten 28 und 29 mit
Elektrizität versorgt werden. Diese elektrischen Drähte sind
außerdem mit den Zündungsmitteln 21 verbunden.
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Diese Zündungsmittel 21 umfassen einen Druckregler 30,
der angeordnet ist, um zwei Mikroschalter 31 und 32
mit zwei Zuständen zu steuern, die drei
Ausgangsklemmen aufweisen, nämlich eine Klemme C, die gemeinsamer
Ausgang genannt wird, eine Klemme T, die Arbeitsklemme
genannt wird und eine Klemme R, die Ruheklemme genannt
wird. Die Zündungsmittel umfassen außerdem in dem
dargestellten Beispiel, in dem jeweils zwei Zündkerzen 26
und 27 vorgesehen sind, um die Inbrandsetzung der
explosiven Gasmischung sicherzustellen, zwei
Kdndensatoren 33 und 34, zwei Batterien oder
Akkumulatorbatterien 35 und 36 und zwei Zündverteiler 37 und 38. Der
Druckregler 30 ist über ein kleines biegsames
Verbindungsstück mit der Versorgungsleitung 20 verbunden
oder kann direkt auf der Leitung angebracht sein.
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Die Mikroschalter 31 und 32 weisen zwei Zustände auf.
Der erste Zustand, der sogenannte Ruhezustand, wird
erreicht, wenn kein Gas in den Leitungen zirkuliert
und im Druckregler 30 kein Druck anliegt. Die
Kondensatoren 33 und 34 befinden sich dann im geschlossenen
Kreislauf mit den Zündverteilern 37 und 38, wobei die
Batterie-Kondensator-Stromkreise offen sind. Der
zweite Zustand, der sogenannte Arbeitszustand, wird
erreicht, wenn bei Zirkulation eines der zwei Gase in
den Leitungen ein leichter Überdruck in dem
Druckregler 30 erzeugt wird, was eine Veränderung des Zustands
der Mikroschalter 31 und 32, und den Übergang des
Ruhezustandes in den Arbeitszustand veranlaßt. Während
sich die Batterien 35 und 36 mit den Kondensatoren 33
und 34 in einem geschlossenen Stromkreis befinden und
der Kondensator-Zündverteiler-Stromkreis offen ist,
laden sich die Kondensatoren während der
Einspritzdauer der Gase auf.
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Sobald die Einspritzung der Gase in das Zündelement 11
beendet ist, geht der Druck auf die Membran des
Druckreglers 30 wieder auf Null zurück und die
Mikroschalter 31 und 32 nehmen wieder den Ruhezustand ein, indem
sie den Kondensator-Zündverteiler-Stromkreis schließen
und den Batterie-Kondensator-Stromkreis öffnen. Jeder
Kondensator entlädt sich dann vollständig in den
entsprechenden Zündverteiler und veranlaßt bei der
betroffenen Zündkerze eine Funkenreihe während einer
Dauer von ungefähr 4 bis 5 Sekunden. Die Mikroschalter
bleiben bis zur nächsten Einspritzung von Gas in
diesem Zustand.
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Der Zweck dieser in der Wächte vergrabenen
Zündelemente besteht in der Veranlassung des Bruchs der Wächte
und möglicherweise ihres Zusammenbruchs durch
Auslösung eines Lawinenabgangs. Im Moment des Schusses
heben sich die Zündelemente an, wobei sie die
explodierten Gase entweichen lassen und der Überdruck dieser
Gase die Wächte anhebt und sie zerstört. Die
Verlagerung der Zündelemente ist möglich, weil das
Positionierungsrohr gelenkig gelagert ist. Wenn sich der
Hauptzylinder anhebt, entweichen die unter Überdruck
stehenden Gase an der Basis, was zur Destabilisierung
der Schneedecke beiträgt. Die Masse, die den
Hauptzylinder überragt, begrenzt die Verlagerung nach oben
und veranlaßt das Zurückfallen des Zündelementes auf
den Stützsockel. Der Stoß des Falls wird durch die
Gummisohle gedämpft. Bei einem Mißerfolg eines
Schusses kann der Vorgang mehrfach wiederholt werden.
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In einer Ausführungsvariante kann die Masse, die den
Zylinder überragt, um ein Gegengewicht zu bilden,
kleiner sein, wobei der Zylinder in diesem Fall so
angeordnet ist, daß er die Gewichtsdifferenz ausgleicht.
Es ist außerdem möglich, ein Zündsystem pro
Zündelement vorzusehen.