EP2324321A1 - Vorrichtung und verfahren zum verteilen von reiz- oder kampfstoffen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verteilen von reiz- oder kampfstoffen

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Publication number
EP2324321A1
EP2324321A1 EP09778318A EP09778318A EP2324321A1 EP 2324321 A1 EP2324321 A1 EP 2324321A1 EP 09778318 A EP09778318 A EP 09778318A EP 09778318 A EP09778318 A EP 09778318A EP 2324321 A1 EP2324321 A1 EP 2324321A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
interior
pressure
space
solution gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09778318A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Dräger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schubert Hans-Joachim
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2324321A1 publication Critical patent/EP2324321A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H9/00—Equipment for attack or defence by spreading flame, gas or smoke or leurres; Chemical warfare equipment
    • F41H9/04—Gas-blowing apparatus, e.g. for tear gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H9/00—Equipment for attack or defence by spreading flame, gas or smoke or leurres; Chemical warfare equipment
    • F41H9/10—Hand-held or body-worn self-defence devices using repellant gases or chemicals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/46—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances
    • F42B12/50—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances by dispersion

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for distributing irritants or warfare agents.
  • DE 10 2006 016 286 A1 discloses a system for ultrafine distribution and delivery of irritants or warfare agents.
  • a stimulant or warfare agent is dissolved or emulsified in a pressure-liquefied gas, which is transported in its liquid state of aggregation up to the outlet nozzles of the system and discharged in the form of a liquid jet.
  • the crystal structure is dissolved and the molecules are distributed between the solution gas molecules.
  • the liquid solution gas goes into the gaseous state. This is prevented on the way of the solution gas up to the outlet nozzles of the plant. When exiting the outlet nozzles, the gas then evaporates abruptly. The energy required for the evaporation removes the liquid solution gas of the ambient air.
  • the stimulants or warfare agents mixed with it are forcibly torn apart with the elimination or prevention of the surface tensions or crystal structures together with the molecules of the gas. The expansion of the solution gas thus achieves a very fine distribution of irritants or warfare agents below the droplet size or crystal formation in the ambient air.
  • the invention has for its object to provide a device and a method for distributing irritants or warfare agents that cause a fine distribution of stimulants or warfare agents and also allow a simple and compact design, a quick discharge of irritants or warfare agents.
  • the device according to the invention for distributing irritants or warfare agents contains a container with an interior for providing a stimulant or warfare agent which is dissolved in a solution gas which is in the gaseous state at room temperature and atmospheric pressure or ambient pressure, or dissolved in the liquid state is emulsified.
  • the container has at least one predetermined breaking point, which generates an opening of the interior to the environment of the container at a predetermined bursting pressure in the interior.
  • the device has a pressure generating device which can generate an increased pressure in the interior of the container which is greater than the bursting pressure of the at least one predetermined breaking point.
  • This device is characterized by a very simple and compact design. In particular, no special reservoir, piping and outlet nozzles as in the conventional system described above are required. Due to the increase in pressure in the interior of the container, the at least one predetermined breaking point is brought to burst, so that a predefined opening of the interior to the environment of the container is generated very quickly. At the moment of If the at least one predetermined breaking point bursts, the maximum release quantity of the solution gas mixture is immediately released in fractions of seconds. The prepared in the interior of the container solution or emulsion of irritants or warfare agents is abruptly discharged from the resulting opening when bursting the breaking point. In this case, the solution gas evaporates and expands abruptly and causes in a similar manner as in the conventional system of DE 10 2006 016 286 A1 a large discharge and a finest distribution of irritants or warfare agents in the ambient air.
  • the simple and compact design simplifies production and lowers production costs.
  • the assembly of the device is very simple. Due to the lack of a piping system, the discharge times of the stimulants or warfare agents are greatly reduced. This shortening of the delivery time increases the efficiency of the stimulants or warfare agents, since the desired irritant concentration in the ambient air is built up immediately. Thus, with the device according to the invention can be responded very quickly and effectively to a threat.
  • the device is also very robust and contains no sensitive or complicated components and is therefore less susceptible to interference than conventional systems.
  • the predetermined breaking point is compared to a valve or a discharge nozzle relatively simple and at the same time constructed reliable.
  • the pressure increase in the interior of the container which leads to bursting of at least one predetermined breaking point, is simultaneously used by increasing the pressure of the solution gas above its evaporation pressure to achieve greater throw ranges for the stimulants or warfare agents.
  • the device of the invention contains no valves or the like.
  • the container of the device is completely and securely closed; only at one - A -
  • Operation of the device is generated at the at least one predetermined breaking point an opening through which the solution gas can escape with the irritants or warfare agents. An unwanted leakage of stimulants or warfare agents and also of the solution gas from the container is thus reliably prevented.
  • a "predetermined breaking point” releases an opening of a predetermined size by material deformation and / or destruction.
  • the predetermined breaking point may be due to material weakening or material change of the container or through a component provided in an opening of the container such as, for example
  • the rupture disk is adhesively bonded, welded, screwed or otherwise tightly sealed in the opening of the container.
  • the "bursting" of the predetermined breaking point is a process in which the predetermined breaking point opens at the structurally defined (bursting) pressure due to material deformation and / or material destruction.
  • Solution gases are pressure- or cold-liquefied gases that serve as solvents or emulsion carriers for irritants or warfare agents in their liquid state of aggregation.Therefore, the solution gas must evaporate and expand as it exits the container, and must be in gaseous state at room temperature and atmospheric pressure In addition, it should have an evaporation temperature that is so low compared to the ambient temperature that rapid evaporation through energy transfer from the ambient air is possible, for example propellants or refrigerants can be used as solution gases For example, for use at low ambient temperatures Refrigerant R 413 A suitable as a solution gas.
  • “Irritants” are substances that cause irritation to humans or animals in certain dosages without causing permanent damage to their health. stuff. The irritant effect is dependent on the acting concentration and type of irritant. More particularly, the invention relates to irritants that act primarily on the skin, particularly the mucosa and respiration, without being limited to this type of irritant. It is irrelevant whether the irritants in question are synthetic substances (for example CS) or naturally occurring substances (for example OC) or a combination of synthetic substances and natural substances.
  • an "irritant” is also a “warfare agent” depends, according to the Chemical Weapons Convention, on whether the chemical effect of the substance can cause death, temporary incapacitation or permanent damage to humans or animals. This is in most cases significantly dependent on the concentration of the irritant used.
  • an irritant is considered a warfare agent only if, unlike a peaceful or civilian purpose, it is used in an armed conflict.
  • Superfine distribution is understood to mean a distribution of the stimulants or warfare agents in which the size of the irritant or agent particles is below a size conventionally referred to as fog, in particular the irritants or warfare agents are below droplet size or crystal formation in the ambient air
  • the irritants or warfare agents are below droplet size or crystal formation in the ambient air
  • the pressure generating device is designed and arranged so that it generates the pressure increase directly in the interior of the container.
  • the pressure generating device is designed and arranged such that it acts on a movable piston in order to generate the pressure increase in the interior of the container by a volume reduction of the interior space. The latter embodiment is especially advantageous if contact of the solution gas or the stimulants or warfare agents is to be avoided with the pressure generating device.
  • the pressure-generating device has a pyrotechnic charge whose ignition causes the pressure increase in the interior of the container.
  • the pressure generating device on a separate from the interior of the container fluid source (gas or liquid), from which a fluid under pressure can be removed to effect the pressure increase in the interior of the container.
  • the pressure generating device on an electric drive for moving the piston.
  • an irritant or warfare agent dissolved or emulsified in the solution gas is received in the interior of the container.
  • the container contains another space and one of the components of the solution gas and the irritant or warfare agent is received in the interior and the other in the other room.
  • the separation between the interior space and the further space can then be canceled either before the pressure generating device is actuated or by the pressure generating device itself.
  • the irritant or warfare agent and the solution gas in two separate spaces of the container and to introduce both components into the interior to provide the desired solution or emulsion of the irritant or warfare agent in the solution gas.
  • a stimulant or warfare agent dissolved or emulsified in a solution gas in the liquid state is provided in an interior of a container, wherein the solution gas at room temperature and atmospheric pressure or ambient pressure is in the gaseous state and wherein the Container has at least one predetermined breaking point, which generates an opening of the interior to the environment of the container at a predetermined bursting pressure in the interior. Then, if necessary, the pressure in the interior of the container is increased to above the bursting pressure of at least one predetermined breaking point, so that the solution gas exits the irritant or warfare agent through the opening formed by the cracked breaking point opening from the container and then immediately evaporates and expands and so spread the irritant or warfare agent in the ambient air.
  • the pressure increase is generated directly in the interior of the container, in an alternative embodiment of the invention, the pressure increase is generated in the interior of the container by a volume reduction of the interior.
  • an irritant or warfare agent dissolved or emulsified in the solution gas is received in the interior of the container.
  • the solution gas and the irritant or warfare agent are received in separate spaces of the container and mixed and provided in the interior space prior to generating the pressure increase in the interior of the container.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of an apparatus for distributing
  • Irritants or warfare agents according to a first embodiment of the invention
  • 2 is a schematic sectional view of a device for distributing irritants or warfare agents according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of an apparatus for distributing irritants or warfare agents according to a third embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a schematic sectional view of an apparatus for distributing irritants or warfare agents according to a fourth embodiment of the
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of a device for distributing
  • Fig. 6 is a schematic sectional view of a device for distributing
  • Fig. 7 is a schematic sectional view of an apparatus for distributing
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device for distributing irritants or warfare agents according to the invention.
  • the device has a container 10 of any shape and size, in which an interior space 11 is defined.
  • the container 10 is preferably formed of a metal or a plastic material.
  • a solution or emulsion of an irritant or warfare agent for example CS
  • a solution gas for example propane, butane, hydrofluorocarbons, refrigerant, carbonic acid, Nitrogen
  • the container 10 is provided with at least one predetermined breaking point 12. Number, position and size of at least one predetermined breaking point 12 are selected depending on the application so that a targeted discharge of stimulants or warfare agents can be achieved.
  • the at least one predetermined breaking point 12 is, for example, a defined material weakening and / or material change of the container 10.
  • the predetermined breaking point 12 is formed by the tight sealing (gluing, welding or the like) of a predefined opening in the container 10, for example by a rupture disk ,
  • the at least one predetermined breaking point 12 is designed so that it generates the predefined opening in the container 10 at a predetermined bursting pressure in the interior 11 of the container 10.
  • the pressure in the interior 11 of the container 10 is significantly below the bursting pressure of the at least one predetermined breaking point 12.
  • the interior 11 of the container 10 is sealed. A leakage of irritants or warfare agents and the solution gas from the container is avoided.
  • the device is further provided with a pyrotechnic charge 14 which is coupled to an ignition device 16 (e.g., fuse). Pyrotechnic charge 14 and ignition device 16 form a pressure generating device according to the present invention.
  • This pressure generating device 14-16 generates the pressure increase directly in the interior 11 of the container 10.
  • the pyrotechnic charge 14 in the container 10 is removed by means of the ignition device 16. ignites.
  • explosion gas pressure explosion heat and explosion shock wave are generated, which increase the pressure in the interior 11 of the container 10.
  • the internal pressure in the interior 11 exceeds the bursting pressure of the at least one predetermined breaking point 12, it bursts and immediately generates a predefined opening in the container 10.
  • the solution gas then exits the container 10 through the opening with the admixed stimulants or warfare agents Inner space 11 constructed overpressure simultaneously to the Austragungsbevantung of the solution gas, so that larger discharge distances are achieved than they would be caused solely by the evaporation pressure of the solution gas.
  • the solution gas Upon exiting the opening of the container 10, the solution gas then evaporates abruptly and expands. The energy required for the evaporation removes the liquid solution gas of the ambient air. In the expansion of the solution gas, the stimulants or warfare agents mixed with it are forcibly torn apart, with the surface tension and crystal structures being suppressed, together with the molecules of the solution gas, i. sporadically. The solution gas expansion thus causes a finest distribution of irritants or warfare agents below droplet size or crystal formation in the ambient air.
  • the discharge of the solution gas with the admixed stimulants or warfare agents from the container 10 within a very short time after actuation of the device, since the individual components do not have to be passed through lines, valves and nozzles.
  • the entire orifice is immediately provided in the container 10, so that all the available amount of irritant or warfare agent is discharged very quickly and so immediately sufficient irritant concentration in the ambient air is achieved.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a device for distributing irritants or warfare agents.
  • the direct introduction of pyrotechnically generated combustion gases can lead to unwanted chemical reactions. It is therefore advantageous in such cases to separate the pyrotechnic charge 14 from the solution gas mixture in the interior 11 of the container 10.
  • the interior 11 of the container 10 is bounded on at least one side or location by a movable piston 18.
  • the pyrotechnic charge 14 is then arranged on the side facing away from the interior 11 of the container 10.
  • the piston 18 is moved away from the charge 14 (upward in FIG. 2) by the explosion gas pressure, thus reducing the volume of the interior 11 of the container 10.
  • the volume reduction of the interior space 11 creates an overpressure in it. which exceeds the bursting pressure of the at least one predetermined breaking point 12, which leads in the same manner as in the above first embodiment for discharging the solution gas mixture from the container 10 and Feinstver malaria the irritants or warfare agents in the ambient air.
  • FIGS. 3 and 4 differ from the examples shown in FIGS. 1 and 2 in each case by the type of pressure generating device. While in the first and second embodiments, the pressure generating device each contained a pyrotechnic charge 14, in the embodiments of Figures 3 and 4 each have a fluid source 24 is an integral part of the pressure generating device.
  • a fluid source 24 is connected to the container 10 via a fluid conduit 22.
  • the fluid line 22 opens directly into the interior 11 of the container 10, which includes the solution gas mixture.
  • the fluid line 22 opens into a subspace below a piston 18 which can be moved against the interior 11 of the container 10.
  • a fluid gas, liquid is introduced under pressure into the container 10 to in the interior
  • the pressurized fluid of the fluid source 24 can be taken, for example, from a pressure vessel, removed from a reservoir and compressed, removed from a reservoir by pyro-technical means or chemically generated. If this fluid of the fluid source 24 does not come into contact with the solution gas mixture in the interior 11 of the container 10, because this may possibly lead to undesired chemical reactions in the solution gas mixture, then the variant of FIG. 4 is to be preferred.
  • the introduced into the container 10 fluid pushes the piston 18 against the interior 11 of the container 10 and thus reduces its volume to cause the pressure increase to above the bursting pressure of at least one predetermined breaking point.
  • a closure device 20 is provided, for example, in the form of a valve or a predetermined breaking point, such as a rupture disk, as in FIGS and 4 indicated.
  • FIG. 1 A fifth exemplary embodiment with a further variant of the pressure-generating device is illustrated in FIG.
  • FIG. 5 in order to generate the pressure increase in the interior 11 of the container 10, the volume of the interior space 11 is reduced by means of a movable piston 18 analogously to the embodiment variants of FIGS. 2 and 4. In contrast to the examples shown in FIGS. 2 and 4, however, this piston 18 is not moved pyrotechnically or by means of a pressurized fluid but by means of an electric or electromotive drive 19.
  • the container 10 each contained an inner space 11 in which a ready-dosed solution or emulsions of the stimulants or warfare agents was contained in the liquid solution gas. To increase the reliability of the device, it is also possible to provide the stimulants or warfare agents and the solution gas separated from each other until actuation of the device.
  • the container 10 has, in addition to the inner space 11, a further space 26, which is separated from the inner space 11.
  • the further space 26 is separated from the inner space 11.
  • Room 26 is separated from the interior 11 by a partition wall 29, which is not limited to any particular shape, type and / or material selection, for example, may be formed as a membrane.
  • a partition wall 29 which is not limited to any particular shape, type and / or material selection, for example, may be formed as a membrane.
  • the liquid solution gas In the interior 11 is the liquid solution gas and in the other room 26 are the irritants or warfare agents.
  • the stimulants or warfare agents may optionally be in powder form in the further space 26 or dissolved in a liquefied gas or liquid.
  • a pyrotechnic charge 14 is arranged in the further space 26, which initially generates an increase in pressure in the further space 26 when it is ignited by the ignition device 16.
  • the separation between the interior 11 and the other space 26 of the container 10 is repealed, for example by opening a (separating) valve or by bursting a (separation) breaking point 28 in the partition wall 29 between the interior 11 and further space 26, so that the stimulants or warfare agents are injected under pressure into the solution gas in the interior 11.
  • the desired emulsion or solution of the stimulants or warfare agents is formed in the solution gas in the interior 11 of the container 10 further increasing pressure in the wider space 26 and thus also in the interior 11, the internal pressure in the container 10 is finally increased to the bursting pressure of at least one predetermined breaking point 12.
  • the leakage of the solution gas mixture through the open predetermined breaking point 12 and the finest distribution of irritants or warfare agents in the ambient air then carried out in the manner described above as in the previous embodiments.
  • the inner space 11 and the further space 26 of the container 10 can also be used in the reverse manner. That is, the irritants or warfare agents are in the interior 11 and the solution gas is filled in the other space 26 before the pressure generating means 14-16, the separation between the interior 11 and further space 26 cancels to provide the desired solution gas mixture in the container 10 ,
  • the embodiment of Figure 7 differs from that shown in Figure 6 on the one hand by the nature of the pressure generating device and on the other hand by the nature of the pressure increase.
  • the pressure generating device has, in particular, the fluid source 24 and thus corresponds to that of the third and fourth exemplary embodiments.
  • a movable piston 18 is provided, which upon actuation of the pressure generating means 20-24 causes a volume reduction of the further space 26, so as to generate the pressure increase.
  • the solution gas and the irritants or warfare agents are held in two separate, separate spaces of the container 10 and then mixed in a first step in the interior 11 to the desired solution gas mixture before in a second Step the required pressure in the interior 11 is generated to bring the predetermined breaking point 12 to bursting.
  • the invention is not limited either to a particular type of solution gas or to a specific type of irritant or warfare agent.
  • the addition of additives for Austragungs- and distribution improvement is possible.
  • no restriction on special amounts and mixing ratios of the solution gas and the irritants or warfare agents and possibly the additives is provided.
  • the containers 10 and their interiors 11 each have only one predetermined breaking point 12.
  • a plurality of predetermined breaking points can also be provided at different positions of the container.
  • the device according to the invention is not restricted to any special applications.
  • the device can be both fixedly mounted and used as a single mobile device.
  • a mounting of the device to fixed facilities such as buildings and the like as well as to mobile devices such as vehicles and the like is possible.
  • the device according to the invention can be used advantageously in field applications, but can also be used in closed spaces.

Abstract

Eine Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen weist einen Behälter (10) mit einem Innenraum (11) zum Bereitstellen eines Reiz- oder Kampfstoffes, der in einem Lösungsgas, das bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck oder Umgebungsdruck im gasförmigen Zustand vorliegt, im flüssigen Aggregatszustand gelöst oder emulgiert ist, auf. Weiter weist der Behälter (10) wenigstens eine SoIIbruchsteile (12) auf, die bei einem vorbestimmten Berstdruck im Innenraum (11) eine Öffnung des Innenraums zur Umgebung des Behälters erzeugt, und weist die Vorrichtung eine Druckerzeugungseinrichtung (14-16; 19; 20-24) auf, die in dem Innenraum (11 ) des Behälters (10) einen erhöhten Druck erzeugen kann, der größer ist als der Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle (12).

Description

BESCHREIBUNG
VORRICHTUNG UND VERFAHREN
ZUM VERTEILEN VON REIZ- ODER KAMPFSTOFFEN
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Die DE 10 2006 016 286 A1 offenbart eine Anlage zum Feinstverteilen und Austragen von Reiz- oder Kampfstoffen. Bei dieser bekannten Anlage wird ein Reiz- oder Kampfstoff in einem druckverflüssigten Gas gelöst oder emulgiert, das in seinem flüssigen Aggregatszustand bis zu den Austrittsdüsen der Anlage transportiert und in Form eines Flüssigkeitsstrahls ausgetragen wird. Beim Lösen des Reiz- oder Kampfstoffes in dem flüssigen Lösungsgas wird die Kristallstruktur aufgelöst und die Moleküle zwischen den Lösungsgasmolekülen verteilt.
Bei einem Druckabfall unter den Verdampfungsdruck geht das flüssige Lösungsgas in den gasförmigen Aggregatszustand über. Dies wird auf dem Weg des Lösungsgases bis hin zu den Austrittsdüsen der Anlage verhindert. Beim Austritt aus den Austrittsdüsen verdampft das Gas dann schlagartig. Die für die Verdampfung notwendige Energie entnimmt das flüssige Lösungsgas der Umgebungsluft. Bei der Expansion des Lösungsgases werden die diesem beigemischten Reiz- oder Kampfstoffe unter Aufhebung bzw. Verhinderung der Oberflächenspannungen bzw. Kristallstrukturen zusammen mit den Molekülen des Gases zwangsweise auseinander gerissen. Die Expansion des Lösungsgases erzielt so eine Feinstverteilung der Reiz- oder Kampfstoffe unterhalb der Tröpfchengröße bzw. Kristallbildung in der Umgebungsluft.
Diese herkömmliche Anlage ist aufgrund der notwendigen Vorratsbehälter für das Lösungsgas und die Reiz- oder Kampfstoffe, Leitungs- und Ventilsysteme sowie Austrittsdüsen relativ groß und aufwändig. Außerdem wird für das Austragen der Reiz- oder Kampfstoffe eine gewisse Zeit benötigt, da Lösungsgas und Reiz- oder Kampfstoffe erst durch die Anlage bis zu den Austrittsdüsen transportiert werden müssen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen zu schaffen, die eine Feinstverteilung der Reiz- oder Kampfstoffe bewirken und zudem bei einfacher und kompakter Bauweise ein schnelles Austragen der Reiz- oder Kampfstoffe ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen enthält einen Behälter mit einem Innenraum zum Bereitstellen eines Reiz- oder Kampfstoffes, der in einem Lösungsgas, das bei Raumtemperatur und atmosphäri- schem Druck bzw. Umgebungsdruck im gasförmigen Zustand vorliegt, im flüssigen Aggregatszustand gelöst oder emulgiert ist. Der Behälter weist wenigstens eine Sollbruchstelle auf, die bei einem vorbestimmten Berstdruck im Innenraum eine Öffnung des Innenraums zur Umgebung des Behälters erzeugt. Weiter weist die Vorrichtung eine Druckerzeugungseinrichtung auf, die in dem Innenraum des Behälters einen erhöhten Druck erzeugen kann, der größer ist als der Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle.
Diese Vorrichtung zeichnet sich durch einen sehr einfachen und kompakten Aufbau aus. Insbesondere sind keine speziellen Vorratsbehälter, Leitungssysteme und Austrittsdüsen wie bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Anlage erforderlich. Durch die Druckerhöhung im Innenraum des Behälters wird die wenigstens eine Sollbruchstelle zum Bersten gebracht, sodass sehr schnell eine vordefinierte Öffnung des Innenraums zur Umgebung des Behälters erzeugt wird. Im Moment des Berstens der wenigstens einen Sollbruchstelle wird in Bruchteilen von Sekunden sofort die maximale Freisetzungsmenge des Lösungsgasgemisches freigesetzt. Die im Innenraum des Behälters bereitgestellte Lösung oder Emulsion der Reiz- oder Kampfstoffe wird beim Bersten der Sollbruchstelle schlagartig aus der entstandenen Öffnung ausgetragen. Dabei verdampft und expandiert das Lösungsgas schlagartig und bewirkt in ähnlicher Weise wie bei der herkömmlichen Anlage der DE 10 2006 016 286 A1 eine große Austragweite und eine Feinstverteilung der Reiz- oder Kampfstoffe in der Umgebungsluft.
Durch eine geeignete Auswahl von Anzahl und Position(en) der wenigstens einen Sollbruchstelle wird ein zielgerichtetes Austragen der Reiz- oder Kampfstoffe erreicht.
Die einfache und kompakte Bauweise vereinfacht die Herstellung und senkt die Produktionskosten. Ebenso ist die Montage der Vorrichtung sehr einfach. Wegen des Fehlens eines Leitungssystems werden die Austragzeiten der Reiz- oder Kampfstoffe stark verkürzt. Diese Verkürzung der Austragzeit erhöht den Wirkungsgrad der Reiz- oder Kampfstoffe, da die gewünschte Reizstoffkonzentration in der Umgebungsluft sofort aufgebaut wird. So kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr schnell und effektiv auf eine Bedrohung reagiert werden.
Die Vorrichtung ist zudem sehr robust aufgebaut und enthält keine empfindlichen oder komplizierten Komponenten und ist damit weniger störanfällig als herkömmliche Systeme. Die Sollbruchstelle ist im Vergleich zu einem Ventil oder einer Austritts- düse relativ einfach und zugleich betriebssicher konstruiert.
Die Druckerhöhung im Innenraum des Behälters, die zum Bersten der wenigstens einen Sollbruchstelle führt, wird gleichzeitig durch Druckerhöhung des Lösungsgases über seinen Verdampfungsdruck hinaus zum Erzielen größerer Wurfweiten für die Reiz- oder Kampfstoffe genutzt.
Weiter enthält die Vorrichtung der Erfindung keine Ventile oder dergleichen. Der Behälter der Vorrichtung ist vollständig und sicher geschlossen; erst bei einer - A -
Betätigung der Vorrichtung wird bei der wenigstens einen Sollbruchstelle eine Öffnung erzeugt, durch welche das Lösungsgas mit den Reiz- oder Kampfstoffen austreten kann. Eine ungewollte Leckage der Reiz- oder Kampfstoffe und auch des Lösungsgases aus dem Behälter wird so sicher verhindert.
Vor der weiteren Beschreibung der Erfindung und bevorzugter Ausführungsformen sollen zunächst verschiedene Begriffe näher erläutert werden.
Eine „Sollbruchstelle" im Sinne dieser Erfindung gibt bei einem definierten Berstdruck durch Materialverformung und/oder -Zerstörung eine Öffnung einer vorbestimmten Größe frei. Die Sollbruchstelle kann durch eine Materialschwächung oder Materialveränderung des Behälters oder durch eine in einer Öffnung des Behälters vorgesehene Komponente wie zum Beispiel eine Berstscheibe gebildet sein. Die Berstscheibe ist zum Beispiel in der Öffnung des Behälters verklebt, verschweißt, ver- schraubt oder in einer anderen Weise dicht verschließend eingebracht.
Das „Bersten" der Sollbruchstelle ist ein Vorgang, bei dem sich die Sollbruchstelle bei dem konstruktiv definierten (Berst-)Druck durch Materialverformung und/oder Materialzerstörung öffnet.
„Lösungsgase" sind druck- oder kälteverflüssigte Gase, die in ihrem flüssigen Aggregatszustand als Lösungsmittel oder Emulsionsträger für Reiz- oder Kampfstoffe dienen. Damit das Lösungsgas beim Austritt aus dem Behälter schlagartig verdampft und expandiert, muss es bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck im gasförmigen Zustand vorliegen. Außerdem sollte es eine Verdampfungstemperatur besitzen, die im Vergleich zur Umgebungstemperatur so niedrig ist, dass eine schnelle Verdampfung durch Energieübertragung aus der Umgebungsluft möglich ist. Als Lösungsgase können zum Beispiel Treibmittel oder Kältemittel verwendet werden. Für den Einsatz bei niedrigen Umgebungstemperaturen ist zum Beispiel das Kältemittel R 413 A als Lösungsgas geeignet.
„Reizstoffe" sind Stoffe, die in bestimmten Dosierungen auf Menschen oder Tiere einen Reiz ausüben, ohne dabei bleibende gesundheitliche Schäden zu verur- sachen. Die Reizwirkung ist dabei von der einwirkenden Konzentration und Art des Reizstoffes abhängig. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Reizstoffe, die hauptsächlich über die Haut, insbesondere die Schleimhaut und die Atmung wirken, ohne auf diese Art von Reizstoffen beschränkt zu sein. Dabei ist es unerheblich, ob es sich bei den betreffenden Reizstoffen um synthetische Stoffe (zum Beispiel CS) oder in der Natur vorkommende Stoffe (zum Beispiel OC) oder um eine Kombination von synthetischen Stoffen und Naturstoffen handelt.
Ob es sich bei einem „Reizstoff" darüber hinaus auch um einen „Kampfstoff" handelt, hängt nach der Chemiewaffenkonvention davon ab, ob der Stoff durch seine chemische Wirkung den Tode, eine vorübergehende Handlungsunfähigkeit oder einen Dauerschaden bei Mensch oder Tier herbeiführen kann. Dies ist in den meisten Fällen wesentlich von der Konzentration des eingesetzten Reizstoffes abhängig. Darüber hinaus gilt ein Reizstoff nur dann als Kampfstoff, wenn er - im Gegensatz zu einem friedlichen oder zivilen Zweck - in einem bewaffneten Konflikt eingesetzt wird.
Unter „Feinstverteilung" wird eine Verteilung der Reiz- oder Kampfstoffe verstanden, bei der die Größe der Reiz- oder Kampfstoffteilchen unter einer Größe liegt, die herkömmlich als Nebel bezeichnet wird. Insbesondere werden die Reiz- oder Kampfstoffe unterhalb Tröpfchengröße bzw. Kristallbildung in der Umgebungsluft verteilt. Bezüglich dieser Feinstverteilung und des Mechanismus zum Erzeugen derselben wird vollinhaltlich auf die bereits genannte DE 10 2006 016 286 A1 verwiesen, die auf den gleichen Erfinder zurückgeht und die diese Feinstverteilung von Reiz- oder Kampfstoffen erstmals offenbart.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Druckerzeugungseinrichtung so ausgebildet und angeordnet, dass sie die Druckerhöhung direkt in dem Innenraum des Behälters erzeugt. In einer alternativen Ausführungsform ist die Druckerzeugungs- einrichtung so ausgebildet und angeordnet, dass sie auf einen bewegbaren Kolben wirkt, um die Druckerhöhung in dem Innenraum des Behälters durch eine Volumenreduzierung des Innenraums zu erzeugen. Die letztgenannte Ausführungsvariante ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Kontakt des Lösungsgases oder der Reizoder Kampfstoffe mit der Druckerzeugungseinrichtung vermieden werden soll.
In einem Ausfϋhrungsbeispiel der Erfindung weist die Druckerzeugungseinrichtung eine pyrotechnische Ladung auf, deren Zündung die Druckerhöhung in dem Innenraum des Behälters bewirkt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Druckerzeugungseinrichtung eine von dem Innenraum des Behälters separate Fluidquelle (Gas oder Flüssigkeit) auf, aus welcher ein Fluid unter Druck entnehmbar ist, um die Druckerhöhung in dem Innenraum des Behälters zu bewirken.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Druckerzeugungseinrichtung einen elektrischen Antrieb zum Bewegen des Kolbens auf.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein in dem Lösungsgas gelöster oder emulgierter Reiz- oder Kampfstoff in dem Innenraum des Behälters aufgenommen. Alternativ enthält der Behälter einen weiteren Raum und eine der Komponenten des Lösungsgases und des Reiz- oder Kampfstoffes ist in dem Innenraum und die andere in dem weiteren Raum aufgenommen. Bei der letztgenannten Alternative kann die Trennung zwischen dem Innenraum und dem weiteren Raum dann entweder vor dem Betätigen der Druckerzeugungseinrichtung oder durch die Druckerzeugungseinrichtung selbst aufgehoben werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Reiz- oder Kampfstoff und das Lösungsgas in zwei getrennten Räumen des Behälters aufzunehmen und beide Komponenten in den Innenraum einzubringen, um die gewünschte Lösung oder Emulsion des Reiz- oder Kampfstoffes in dem Lösungsgas bereitzustellen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verteilen von Reiz- oder Kampf- Stoffen wird ein Reiz- oder Kampfstoff, der in einem Lösungsgas im flüssigen Aggregatszustand gelöst oder emulgiert ist, in einem Innenraum eines Behälters bereitgestellt, wobei das Lösungsgas bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck bzw. Umgebungsdruck im gasförmigen Zustand vorliegt und wobei der Behälter wenigstens eine Sollbruchstelle aufweist, die bei einem vorbestimmten Berstdruck im Innenraum eine Öffnung des Innenraums zur Umgebung des Behälters erzeugt. Dann wird bei Bedarf der Druck in dem Innenraum des Behälters bis über den Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle erhöht, sodass das Lösungsgas mit dem Reiz- oder Kampfstoff durch die durch die geborstene Sollbruchstelle entstandene Öffnung aus dem Behälter austritt und unmittelbar danach schlagartig verdampft und expandiert und so den Reiz- oder Kampfstoff in der Umgebungsluft verteilt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Druckerhöhung direkt in dem Innenraum des Behälters erzeugt, in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die Druckerhöhung in dem Innenraum des Behälters durch eine Volumenreduzierung des Innenraums erzeugt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein in dem Lösungsgas gelöster oder emulgierter Reiz- oder Kampfstoff in dem Innenraum des Behälters aufgenommen. In einer alternativen Ausgestaltung werden das Lösungsgas und der Reizoder Kampfstoff in getrennten Räumen des Behälters aufgenommen und vor dem Erzeugen der Druckerhöhung in dem Innenraum des Behälters in dem Innenraum gemischt und bereitgestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von
Reiz- oder Kampfstoffen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von
Reiz- oder Kampfstoffen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von
Reiz- oder Kampfstoffen gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der
Erfindung; und
Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von
Reiz- oder Kampfstoffen gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Vorrichtung weist einen Behälter 10 beliebiger Formgebung und Größe auf, in dem ein Innenraum 11 definiert ist. Der Behälter 10 ist bevorzugt aus einem Metall oder einem Kunststoffmaterial gebildet. In dem Innenraum 11 ist eine Lösung oder Emulsion eines Reiz- oder Kampfstoffes (zum Beispiel CS) in einem Lösungsgas (zum Beispiel Propan, Butan, Fluorkohlenwasserstoffe, Kältemittel, Kohlensäure, Stickstoff) in dessen flüssigem Aggregatszustand aufgenommen. Das Lösungsgas liegt bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck bzw. Umgebungsdruck im gasförmigen Zustand vor und besitzt eine im Vergleich zur Umgebungstemperatur niedrige Verdampfungstemperatur.
Der Behälter 10 ist mit wenigstens einer Sollbruchstelle 12 versehen. Anzahl, Position und Größe der wenigstens einen Sollbruchstelle 12 sind je nach Anwendungsfall so gewählt, dass sich ein zielgerichtetes Austragen der Reiz- oder Kampfstoffe erreichen lässt. Bei der wenigstens einen Sollbruchstelle 12 handelt sich zum Beispiel um eine definierte Materialschwächung und/oder Materialveränderung des Behälters 10. Alternativ wird die Sollbruchstelle 12 durch das dichte Verschließen (Verkleben, Verschweißen oder dergleichen) einer vordefinierten Öffnung im Behälter 10 zum Beispiel durch eine Berstscheibe gebildet.
Die wenigstens eine Sollbruchstelle 12 ist so ausgebildet, dass sie bei einem vorbestimmten Berstdruck im Innenraum 11 des Behälters 10 die vordefinierte Öffnung im Behälter 10 erzeugt.
Im Auslieferungszustand der Vorrichtung ist der Druck im Innenraum 11 des Be- hälters 10 deutlich unterhalb des Berstdruckes der wenigstens einen Sollbruchstelle 12. Außerdem ist der Innenraum 11 des Behälters 10 dicht verschlossen. Eine Leckage der Reiz- oder Kampfstoffe und des Lösungsgases aus dem Behälter ist so vermieden.
Zum Erzeugen des notwendigen Überdrucks im Innenraum 11 des Behälters 10 ist die Vorrichtung ferner mit einer pyrotechnischen Ladung 14 versehen, die mit einer Zündeinrichtung 16 (z.B. Zündschnur) gekoppelt ist. Pyrotechnische Ladung 14 und Zündeinrichtung 16 bilden eine Druckerzeugungseinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung. Diese Druckerzeugungseinrichtung 14-16 erzeugt die Druck- erhöhung unmittelbar im Innenraum 11 des Behälters 10.
Bei einer Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Figur 1 wird zunächst die pyrotechnische Ladung 14 im Behälter 10 mittels der Zündeinrichtung 16 ge- zündet. Durch die Zündung der pyrotechnischen Ladung 14 werden Explosionsgasdruck, Explosionswärme und Explosionsschockwelle erzeugt, welche den Druck im Innenraum 11 des Behälters 10 erhöhen. Übersteigt der Innendruck im Innenraum 11 den Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle 12, so birst diese und erzeugt sofort eine vordefinierte Öffnung im Behälter 10. Durch diese Öffnung tritt dann das Lösungsgas mit den beigemischten Reiz- oder Kampfstoffen aus dem Behälter 10 aus, wobei der im Innenraum 11 aufgebaute Überdruck gleichzeitig zur Austragungsbeschleunigung des Lösungsgases dient, sodass größere Austragweiten erzielt werden als sie allein durch den Verdampfungsdruck des Lösungsgases bewirkt werden würden.
Beim Austritt aus der Öffnung des Behälters 10 verdampft das Lösungsgas dann schlagartig und expandiert. Die für die Verdampfung notwendige Energie entnimmt das flüssige Lösungsgas der Umgebungsluft. Bei der Expansion des Lösungsgases werden die diesem beigemischten Reiz- oder Kampfstoffe unter Aufhebung bzw. Verhinderung der Oberflächenspannungen und Kristallstrukturen zusammen mit den Molekülen des Lösungsgases zwangsweise auseinander gerissen, d.h. vereinzelt. Die Lösungsgasexpansion bewirkt so eine Feinstverteilung der Reiz- oder Kampfstoffe unterhalb Tröpfchengröße bzw. Kristallbildung in der Umgebungsluft.
Dabei erfolgt die Austragung des Lösungsgases mit den beigemischten Reiz- oder Kampfstoffen aus dem Behälter 10 innerhalb kürzester Zeit nach Betätigung der Vorrichtung, da die einzelnen Komponenten nicht erst durch Leitungen, Ventile und Düsen geleitet werden müssen. Außerdem wird im Gegensatz zur Verwendung eines gesteuerten Öffnungsventils sofort die gesamte Öffnung im Behälter 10 bereitgestellt, sodass die gesamte zur Verfügung stehende Menge Reiz- oder Kampfstoffe sehr schnell ausgetragen wird und so sofort eine ausreichende Reizstoffkonzentration in der Umgebungsluft erzielt wird.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen. Bei manchen Arten von Lösungsgasen und Reiz- oder Kampfstoffen kann die direkte Einbringung pyrotechnisch erzeugter Verbrennungsgase zu unerwünschten chemischen Reaktionen führen. Es ist in solchen Fällen daher vorteilhaft, die pyrotechnische Ladung 14 von dem Lösungsgasgemisch im Innenraum 11 des Behälters 10 zu trennen.
Zu diesem Zweck ist der Innenraum 11 des Behälters 10 an wenigstens einer Seite oder Stelle durch einen bewegbaren Kolben 18 begrenzt. Die pyrotechnische Ladung 14 ist dann auf der dem Innenraum 11 abgewandten Seite des Behälters 10 ange- ordnet. Durch das Zünden der pyrotechnischen Ladung 14 wird der Kolben 18 durch den Explosionsgasdruck von der Ladung 14 weg (nach oben in Figur 2) bewegt und verringert so das Volumen des Innenraums 11 des Behälters 10. Die Volumenreduzierung des Innenraums 11 erzeugt in diesem einen Überdruck, der den Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle 12 übersteigt, was in der gleichen Weise wie beim obigen ersten Ausführungsbeispiel zum Austragen des Lösungsgasgemisches aus dem Behälter 10 und Feinstverteilen der Reiz- oder Kampfstoffe in der Umgebungsluft führt.
Bezug nehmend auf Figuren 3 und 4 werden nun ein drittes und ein viertes Aus- führungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen näher erläutert.
Die beiden Ausführungsformen der Figuren 3 und 4 unterschieden sich von den in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispielen jeweils durch die Art der Druckerzeugungs- einrichtung. Während im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die Druckerzeugungseinrichtung jeweils eine pyrotechnische Ladung 14 enthielt, ist bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 und 4 jeweils eine Fluidquelle 24 wesentlicher Bestandteil der Druckerzeugungseinrichtung.
Wie in Figuren 3 und 4 veranschaulicht, ist eine Fluidquelle 24 über eine Fluidleitung 22 mit dem Behälter 10 verbunden. Im dritten Ausführungsbeispiel von Figur 3 mündet die Fluidleitung 22 direkt in den Innenraum 11 des Behälters 10, der das Lösungsgasgemisch beinhaltet. Beim vierten Ausführungsbeispiel von Figur 4 dagegen mündet die Fluidleitung 22 in einen Teilraum unterhalb eines Kolbens 18, der gegen den Innenraum 11 des Behälters 10 bewegt werden kann.
Zum Erzeugen der Druckerhöhung im Innenraum 11 des Behälters wird ein Fluid (Gas, Flüssigkeit) unter Druck in den Behälter 10 eingeleitet, um in dem Innenraum
11 einen Überdruck größer als der Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle
12 zu erzeugen. Das unter Druck stehende Fluid der Fluidquelle 24 kann zum Beispiel einem Druckbehälter entnommen werden, aus einem Vorratsbehälter entnommen und verdichtet werden, aus einem Vorratsbehälter mittels pyro- technischer Mittel entnommen werden oder chemisch erzeugt werden. Soll dieses Fluid der Fluidquelle 24 nicht mit dem Lösungsgasgemisch im Innenraum 11 des Behälters 10 in Kontakt kommen, weil dies möglicherweise zu unerwünschten chemischen Reaktionen im Lösungsgasgemisch führen kann, so ist die Variante von Figur 4 zu bevorzugen. Das in den Behälter 10 eingeleitete Fluid drückt den Kolben 18 gegen den Innenraum 11 des Behälters 10 und verringert so dessen Volumen, um die Druckerhöhung bis über den Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle zu bewirken.
Um ein Ausströmen des Lösungsgasgemisches aus dem Innenraum 11 des Behälters 10 und/oder ein Rückströmen des Druckfluids in die Fluidleitung zu verhindern, ist eine Verschlussvorrichtung 20 zum Beispiel in Form eines Ventils oder einer Sollbruchstelle wie zum Beispiel einer Berstscheibe, vorgesehen, wie in Figuren 3 und 4 angedeutet.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel mit einer weiteren Variante der Druckerzeugungseinrichtung ist in Figur 5 veranschaulicht.
In Figur 5 wird zum Erzeugen der Druckerhöhung im Innenraum 11 des Behälters 10 analog zu den Ausführungsvarianten von Figuren 2 und 4 das Volumen des Innen- raums 11 mit Hilfe eines bewegbaren Kolbens 18 reduziert. Im Gegensatz zu den in Figuren 2 und 4 gezeigten Beispielen wird dieser Kolben 18 aber nicht pyrotechnisch oder mittels eines Druckfluids bewegt, sondern mit Hilfe eines elektrischen bzw. elektromotorischen Antriebs 19. In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 5 enthielt der Behälter 10 jeweils einen Innenraum 11 , in dem eine fertig dosierte Lösung oder Emulsionen der Reiz- oder Kampfstoffe in dem flüssigen Lösungsgas aufgenommen war. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Vorrichtung ist es aber auch möglich, die Reiz- oder Kampfstoffe und das Lösungsgas bis zur Betätigung der Vorrichtung getrennt voneinander bereitzustellen. Der Vorteil besteht darin, dass das Unfall- und Verletzungsrisiko durch unbeabsichtigte Freisetzungen aufgrund einer Beschädigung der Vorrichtung verringert wird, da bei einer Beschädigung des Behälters 10 zum Beispiel nur das reine Lösungsgas austreten kann. Entsprechende Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Figuren 6 und 7 erläutert.
Wie in Figur 6 dargestellt, weist der Behälter 10 neben dem Innenraum 11 noch einen weiteren Raum 26 auf, der von dem Innenraum 11 getrennt ist. Der weitere
Raum 26 ist von dem Innenraum 11 durch eine Trennwand 29 getrennt, die auf keine spezielle Form, Art und/oder Materialauswahl beschränkt ist, beispielsweise als Membran ausgebildet sein kann. In dem Innenraum 11 befindet sich das flüssige Lösungsgas und in dem weiteren Raum 26 befinden sich die Reiz- oder Kampfstoffe. Die Reiz- oder Kampfstoffe können in dem weiteren Raum 26 wahlweise in Pulverform vorliegen oder in einem verflüssigten Gas oder einer Flüssigkeit gelöst sein.
In dem weiteren Raum 26 ist zudem eine pyrotechnische Ladung 14 angeordnet, die bei ihrer Zündung durch die Zündvorrichtung 16 zunächst eine Druckerhöhung in dem weiteren Raum 26 erzeugt. Durch diese Druckerhöhung im weiteren Raum 26 wird die Trennung zwischen dem Innenraum 11 und dem weiteren Raum 26 des Behälters 10 aufgehoben, zum Beispiel durch Öffnen eines (Trenn-)Ventils oder durch Bersten einer (Trenn-)Sollbruchstelle 28 in der Trennwand 29 zwischen Innenraum 11 und weiterem Raum 26, sodass die Reiz- oder Kampfstoffe mit Druck in das Lösungsgas im Innenraum 11 injiziert werden.
Durch diese Druckinjektion entsteht die gewünschte Emulsion oder Lösung der Reizoder Kampfstoffe in dem Lösungsgas im Innenraum 11 des Behälters 10. Durch den weiter steigenden Druck im weiteren Raum 26 und damit auch im Innenraum 11 wird schließlich der Innendruck im Behälter 10 bis auf den Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle 12 erhöht. Das Austreten des Lösungsgasgemisches durch die geöffnete Sollbruchstelle 12 und die Feinstverteilung der Reiz- oder Kampfstoffe in der Umgebungsluft erfolgen sodann in der oben beschriebenen Weise wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen.
In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels können der Innenraum 11 und der weitere Raum 26 des Behälters 10 auch in umgekehrter Weise genutzt werden. Das heißt, die Reiz- oder Kampfstoffe befinden sich in dem Innenraum 11 und das Lösungsgas ist in den weiteren Raum 26 gefüllt, bevor die Druckerzeugungseinrichtung 14-16 die Trennung zwischen Innenraum 11 und weiterem Raum 26 aufhebt, um das gewünschte Lösungsgasgemisch im Behälter 10 bereitzustellen.
In einer noch weiteren Variante des Ausführungsbeispiels von Figur 7 wird die
Trennung zwischen dem Innenraum 11 und dem weiteren Raum 26 nicht durch die pyrotechnische Ladung 14 aufgehoben, sondern durch einen separaten Öffnungsmechanismus. Bei Betätigung der Vorrichtung stellt dieser Öffnungsmechanismus eine Verbindung zwischen dem Innenraum 11 und dem weiteren Raum 26 her, sodass sich die gewünschte Emulsion bzw. Lösung der Reiz- oder Kampfstoffe in dem Lösungsgas bilden kann, bevor die pyrotechnische Ladung 14 die Druckerhöhung in den Räumen 11 und 26 und damit ein Bersten der wenigstens einen Sollbruchstelle 12 bewirkt. Bei diesem Prozess muss darauf geachtet werden, dass das Lösungsgas trotz der Volumenerweiterung durch den weiteren Raum 26 seinen flüssigen Aggregatszustand beibehält, um die spätere Feinstverteilung der Reizoder Kampfstoffe in der Umgebungsluft zu gewährleisten.
Das Ausführungsbeispiel von Figur 7 unterscheidet sich von dem in Figur 6 dargestellten einerseits durch die Art der Druckerzeugungseinrichtung und andererseits durch die Art der Druckerhöhung. Wie in Figur 7 gezeigt, weist die Druckerzeugungseinrichtung insbesondere die Fluidquelle 24 auf und entspricht damit jener der dritten und vierten Ausführungsbeispiele. Außerdem ist innerhalb des weiteren Raums 26 ein bewegbarer Kolben 18 vorgesehen, der bei Betätigung der Druckerzeugungs- einrichtung 20-24 eine Volumenreduzierung des weiteren Raums 26 bewirkt, um so die Druckerhöhung zu erzeugen.
Selbstverständlich können auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Varianten aus- geführt werden, die oben in Zusammenhang mit dem sechsten Ausführungsbeispiel von Figur 6 dargestellt worden sind. Außerdem können die beiden Ausführungsbeispiele der Figuren 6 und 7 in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden; zum Beispiel kann auch bei der Vorrichtung von Figur 6 ein bewegbarer Kolben 18 in dem weiteren Raum 26 angeordnet werden.
In einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung (nicht dargestellt) werden das Lösungsgas und die Reiz- oder Kampfstoffe in zwei verschiedenen, voneinander getrennten Räumen des Behälters 10 vorgehalten und dann in einem ersten Schritt in dem Innenraum 11 zum gewünschten Lösungsgasgemisch vermengt, bevor in einem zweiten Schritt der benötigte Überdruck im Innenraum 11 erzeugt wird, um die Sollbruchstelle 12 zum Bersten zu bringen.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben anhand verschiedener Ausführungsbeispiele und Varianten ausführlich beschrieben worden ist, ist die Erfindung natürlich nicht nur auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern der Fachmann wird ohne weiteres zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche erkennen.
Die Erfindung ist natürlich weder auf eine spezielle Art von Lösungsgas noch auf eine spezielle Art von Reiz- oder Kampfstoffen eingeschränkt. Auch der Zusatz von Additiven zur Austragungs- und Verteilungsverbesserung ist möglich. Außerdem ist keine Einschränkung auf spezielle Mengen und Mischungsverhältnisse des Lösungsgases und der Reiz- oder Kampfstoffe und ggf. der Additive vorgesehen.
In den oben beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen haben die Behälter 10 bzw. deren Innenräume 11 jeweils nur eine Sollbruchstelle 12. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können aber ebenso mehrere Sollbruchstellen an verschiedenen Positionen des Behälters vorgesehen sein. Weiter ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auf keine speziellen Anwendungen beschränkt. Beispielsweise kann die Vorrichtung sowohl fest montiert werden als auch als mobile Einzelvorrichtung verwendet werden. Außerdem ist eine Montage der Vorrichtung an festen Einrichtungen wie Gebäuden und dergleichen wie auch an mobilen Einrichtungen wie Fahrzeugen und dergleichen möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise bei Freilandanwendungen verwendbar, kann aber ebenso in geschlossenen Räumen eingesetzt werden.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Vorrichtung zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen, mit einem Behälter (10) mit einem Innenraum (11) zum Bereitstellen eines Reiz- oder Kampfstoffes, der in einem Lösungsgas, das bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck oder Umgebungsdruck im gasförmigen Zustand vorliegt, im flüssigen Aggregatszustand gelöst oder emulgiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) wenigstens eine Sollbruchstelle (12) aufweist, die bei einem vorbestimmten Berstdruck im Innenraum (11) eine Öffnung des Innenraums zur Umgebung des Behälters erzeugt; und dass die Vorrichtung weiter eine Druckerzeugungseinrichtung (14-16; 19; 20- 24) aufweist, die in dem Innenraum (11) des Behälters (10) einen erhöhten
Druck erzeugen kann, der größer ist als der Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle (12).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei welcher die Druckerzeugungseinrichtung (14- 16; 19; 20-24) so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie die Druckerhöhung direkt in dem Innenraum (11) des Behälters (10) erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei welcher die Druckerzeugungseinrichtung (14- 16; 19; 20-24) so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie auf einen beweg- baren Kolben (18) wirkt, um die Druckerhöhung in dem Innenraum (11) des
Behälters (10) durch eine Volumenreduzierung des Innenraums zu erzeugen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Druckerzeugungseinrichtung (14-16) eine pyrotechnische Ladung (14) aufweist, deren Zündung die Druckerhöhung in dem Innenraum (11 ) des Behälters (10) bewirkt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Druckerzeugungseinrichtung (20-24) eine von dem Innenraum (11) des Behälters
(10) separate Fluidquelle (24) aufweist, aus welcher ein Fluid unter Druck entnehmbar ist, um die Druckerhöhung in dem Innenraum (11) des Behälters (10) zu bewirken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Druckerzeugungseinrichtung (19) einen elektrischen Antrieb (19) zum Bewegen des Kolbens (18) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher ein in dem
Lösungsgas gelöster oder emulgierter Reiz- oder Kampfstoff in dem Innenraum
(11) des Behälters (10) aufgenommen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher das Lösungsgas in dem Innenraum (11) des Behälters (10) aufgenommen ist; der Behälter (10) einen weiteren Raum (26) aufweist, der von dem Innenraum (11) getrennt ist und in dem der Reiz- oder Kampfstoff aufgenommen ist; und die Trennung zwischen dem Innenraum (11) und dem weiteren Raum (26) aufgehoben werden kann.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Reiz- oder Kampfstoff in dem Innenraum (11) des Behälters (10) aufgenommen ist; der Behälter (10) einen weiteren Raum (26) aufweist, der von dem Innenraum (11) getrennt ist und in dem das Lösungsgas aufgenommen ist; und die Trennung zwischen dem Innenraum (11) und dem weiteren Raum (26) aufgehoben werden kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher eine Öffnungsvorrichtung zum Aufheben der Trennung zwischen dem Innenraum (11) und dem weiteren
Raum (26) des Behälters (10) vor dem Betätigen der Druckerzeugungseinrichtung (14-16; 20-24) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher die Druckerzeugungseinrichtung (14-16; 20-24) zunächst zum Aufheben der Trennung zwischen dem Innenraum (11) und dem weiteren Raum (26) des Behälters (10) und dann zum Erzeugen der Druckerhöhung im Innenraum (11) des Behälters (10) ausgebildet und angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Reiz- oder Kampfstoff in einem ersten Raum des Behälters (10) aufgenommen ist und das Lösungsgas in einem zweiten Raum des Behälters (10) aufgenommen ist; und eine Einrichtung zum Einbringen des Reiz- oder Kampfstoffes aus dem ersten Raum und des Lösungsgases aus dem zweiten Raum in den Innenraum (11) des Behälters (10) vorgesehen ist.
13. Verfahren zum Verteilen von Reiz- oder Kampfstoffen, bei welchem ein Reiz- oder Kampfstoff, der in einem Lösungsgas im flüssigen Aggregatszustand gelöst oder emulgiert ist, in einem Innenraum (11) eines Behälters (10) bereitgestellt wird, wobei das Lösungsgas bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck oder Umgebungsdruck im gasförmigen Zustand vorliegt und wobei der Behälter (10) wenigstens eine Sollbruchstelle (12) aufweist, die bei einem vorbestimmten Berstdruck im Innenraum (11 ) eine Öffnung des Innenraums zur Umgebung des Behälters erzeugt; und der Druck in dem Innenraum (11) des Behälters (10) bis über den Berstdruck der wenigstens einen Sollbruchstelle (12) erhöht wird, sodass das Lösungsgas mit dem Reiz- oder Kampfstoff durch die durch die geborstene Sollbruchstelle entstandene Öffnung aus dem Behälter (10) austritt und unmittelbar danach schlagartig verdampft und expandiert und so den Reiz- oder Kampfstoff in der Umgebungsluft verteilt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem die Druckerhöhung direkt in dem Innenraum (11) des Behälters (10) erzeugt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem die Druckerhöhung in dem Innenraum (11) des Behälters (10) durch eine Volumenreduzierung des Innenraums erzeugt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei welchem ein in dem
Lösungsgas gelöster oder emulgierter Reiz- oder Kampfstoff in dem Innenraum (11) des Behälters (10) aufgenommen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei welchem das Lösungsgas und der Reiz- oder Kampfstoff in getrennten Räumen (11 , 16) des Behälters
(10) aufgenommen und vor dem Erzeugen der Druckerhöhung in dem Innenraum (11) des Behälters (10) in dem Innenraum (11 ) gemischt bereitgestellt werden.
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