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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR GENERATING FLASH AND/OR BANG EFFECTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/007692
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for generating flash and/or bang effects. The device has a body (1) and an exterior space outside of the body (1). A high pressure charging chamber (2) and a pyrotechnic set (3) are arranged within the body (1), wherein the high pressure charging chamber (2) is connected to the exterior space by at least two overflow cross-sections (4). Furthermore, there is at least one bursting membrane (5), which seals the high-pressure charging chamber (2) from the exterior space in a fluid-tight manner. The bursting membrane (5) can assume a closed or an opened state and the burst membrane (5) is transitioned from the closed to the opened state thereof by the influence of pressure or heat.

Inventors:
GARBER KOLJA (DE)
HABEL FRANK (DE)
LÜBBERS KAI (DE)
Application Number:
EP2018/066507
Publication Date:
January 10, 2019
Filing Date:
June 21, 2018
Export Citation:
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Assignee:
RHEINMETALL WAFFE MUNITION GMBH (DE)
International Classes:
F42B12/36; F42B12/42; F42B27/00; F42B8/26
Foreign References:
US8161883B12012-04-24
DE9210649U11992-11-05
US2548946A1951-04-17
DE102010052210A12012-05-24
DE102010052210A12012-05-24
Attorney, Agent or Firm:
DIETRICH, Barbara (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Vorrichtung zur Erzeugung von Blitz- und/oder Knalleffekten,

mit einem Körper (1 ),

einem Außenraum außerhalb des Körpers (1 ),

mit mindestens zwei Überströmquerschnitten (4),

mit einem Hochdruckladeraum (2),

in welchem ein pyrotechnischer Satz (3) angeordnet ist,

wobei die Überströmquerschnitte (4) den Hochdruckladeraum (2) mit dem Außenraum verbinden,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens eine Berstmembran (5) vorgesehen ist, welche den Hochdruckladeraum (2) gegenüber dem Außenraum fluiddicht abschließt,

dass die Berstmembran (5) einen geschlossenen und einen geöffneten Zustand aufweisen kann

und die Berstmembran (5) vom geschlossenen in den geöffneten Zustand durch Druckoder Wärmeeinwirkung übergeht.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) in oder an den Überstromquerschnitten (4) angeordnet ist und jeweils mindestens zwei Überstromquerschnitte abdeckt.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) den Hochdruckladeraum (2) komplett umhüllt.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) den Körper (1 ) zumindest in den Bereichen der Überströmquerschnitte (4) umhüllt.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) gleichzeitig als Verdammung des Hochdruckladeraums (5) ausgeführt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) aus einem metallischen Werkstoff oder aus einer metallischen Werkstoffverbindung besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) aus gummiertem Aluminium besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper und/oder der Hochdruckladeraum (2) rotationssymmetrisch ausgeführt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper und/oder der Hochdruckladeraum (2) quaderförmig ausgeführt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Öffnen der Berstmembran (5) ein Knalleffekt hervorgerufen wird.

1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Entzünden und/oder Zerlegen des pyrotechnischen Satzes (3) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) beim Öffnen permanent verformt wird.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Berstmembran (5) brennbar gestaltet ist.

Description:
BESCHREIBUNG

Vorrichtung zur Erzeugung von Blitz- und/oder Knalleffekten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Blitz- und/oder Knalleffekten, wie sie bei Militär- oder von Sicherheitskräften eingesetzt werden. Solcherart Vorrichtungen werden als stationäre Objekte sowie als Wurfkörper ausgeführt. Sie können Blitz- und/oder Knalleffekte erzeugen, um entweder als Täuschkörper zu wirken, für defensive Abwehr oder zu Simulations- und Trainingszwecken.

Bekannterweise enthalten Vorrichtungen dieser Art einen pyrotechnischen Satz, welcher durch Zündung die gewünschten Blitz- und/oder Knalleffekte hervorrufen kann. Dieser pyrotechnische Satz wird üblicherweise in einer Hochdruckkammer untergebracht und besitzt Ausbringöffnungen, durch welche die gewünschten Effekte aus der Vorrichtung ausgebracht werden. Dazu werden die vorhandenen Öffnungen in der Vorrichtung durch Verschlussscheiben abgedichtet, damit der pyrotechnische Satz nicht bis zu seiner Zündung in seiner Funktionsfähigkeit durch Eindrin- gen von Feuchtigkeit beeinträchtigt wird.

Ein solches Abdichten durch Verschlussscheiben ist beispielsweise in der DE 10 2010 052 210 A1 gezeigt. Diese Druckschrift offenbart einen Irritationskörper mit einem pyrotechnischen Satz, welcher nach Zündung Effekte hervorruft, die durch die Ausblassöffnungen ausgebracht werden. Die Ausblassöffnungen sind vor der Zündung des Irritationskörpers durch Verschlusselemente, beispielsweise leichte Pappscheiben, verschlossen.

Diese Verschlussscheiben werden üblicherweise aufwendig mit einem Kleber gegen Feuchtigkeit abgedichtet. Pro Öffnung muss eine Verschlussscheibe eingesetzt werden, sodass beim Körper mit beispielsweise acht Öffnungen oder acht Effektladungen auch mindestens acht Verschlussscheiben eingesetzt werden müssen. Ebenso viele Öffnungen müssen durch den genannten Kleber gegen Feuchtigkeit abgedichtet werden. Bei der Herstellung solcher Vorrichtungen zur Erzeugung von Blitz- und/oder Knalleffekten muss jede Öffnung der Vorrichtung, durch welche der Effekt nach Zündung der Wirkladung ausgebracht werden soll, durch eine der oben genannten Verschlussscheiben verschlossen werden. Zusätzlich muss pro Verschlussscheibe jede Öffnung mit einem Kleber gegen Feuchtigkeit abgedichtet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, den Aufwand zum Abdichten einer solchen Vorrichtung zu verringern und das Aufbringen eines Klebers zum Abdichten unnötig zu machen. Diese Aufgabe wird durch Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Erfindungsgemäß besitzt dazu die Vorrichtung zur Erzeugung von Blitz- und/oder Knalleffekten einen Körper, der die äußere Hülle der Vorrichtung darstellt. Im Inneren dieses Körpers ist ein Hochdruckladeraum vorgesehen, in welchem ein pyrotechnischer Satz angeordnet ist. Ebenso gibt es einen Außenraum außerhalb des Körpers und mindestens zwei Überströmquerschnitte, durch welche der Hochdruck- laderaum mit dem Außenraum verbunden ist.

Statt der aus dem Stand der Technik bekannten Scheiben zur Abdichtung der Vorrichtung wird nun mindestens eine Berstmembran vorgesehen, um den Hochdruckladeraum gegenüber dem Außenraum fluiddicht abzuschließen. Die Berstmembran ist dabei so gestaltet, dass sich beim Zünden oder Zerlegen des pyrotechnischen Satzes im Hochdruckladeraum durch Gasgenerie- rung ein Druck aufbaut, welcher auch auf die Berstmembran wirkt.

Die Berstmembran kann hierbei einen geschlossenen oder einen geöffneten Zustand einnehmen. Der geschlossene Zustand liegt nach Fertigung der Vorrichtung vor und bewirkt das Abdichten des Hochdruckladeraums mit dem pyrotechnischen Satz gegenüber dem Außenraum außerhalb des Körpers.

Die Berstmembran kann vom geschlossenen in den geöffneten Zustand übergehen, nämlich bei Einwirkung von Druck oder Wärme auf die Berstmembran. Dazu ist die Berstmembran so gestal- tet, dass ab einem gewissen Druck die Berstmembran geöffnet wird. Ebenso kann sie so gestaltet sein, dass ab einer gewissen Temperatur die Berstmembran verdampft oder verbrennt, sodass sie ebenfalls in einen geöffneten Zustand übergeht. Bevorzugter Weise ist die Berstmembran so gestaltet, dass sie in oder an Überströmquerschnitten angeordnet ist und jeweils mindestens zwei Überströmquerschnitte abdeckt. Durch die Abdeckung mehrerer Überströmquerschnitte durch nur eine Berstmembran wird der Aufwand zum Abdichten der Vorrichtung erheblich verringert, da weniger Berstmembrane vorgesehen sein müs- sen, als Überströmquerschnitte vorhanden sind.

Vorteilhafterweise bewirkt das Abdichten durch Bestmembrane ebenfalls eine Verdammung des Hochdruckladeraums. Durch diese Verdammung wird zum einen der Hochdruckladeraum stabilisiert, zum anderen können durch diese Verdammung auch die gewünschten Knalleffekte her- vorgerufen werden.

Zur Abdichtung der Vorrichtung gegenüber Eindringen von Fluid in den pyrotechnischen Satz besteht die Berstmembran aus einem Material oder Materialmix welcher fluidundurchlässig ist. Als Material kann hierbei Kunststoff oder Aluminiums vorgesehen sein.

Die Beschaffenheit der Berstmembran kann dabei abhängig von der Anwendung ausgestaltet sein. Die Berstmembran kann dazu durch das verwendete Material oder Materialmix auf die jeweilige Anwendung der Vorrichtung eingestellt werden, sodass die Berstmembran ab einem bestimmten Druck bzw. einer bestimmten Temperatur vom geschlossenen in den geöffneten Zu- stand übergeht.

Bevorzugter Weise werden metallische und nicht metallische Werkstoffe sowie Kombinationen aus beiden vorgeschlagen. Insbesondere wird gummiertes Aluminium für die Berstmembran vorgeschlagen, da dies eine einfache und günstige Herstellung gewährleistet und einfach zu bear- beiten ist.

Der Körper der Vorrichtung kann sowohl rotationssymmetrisch als auch quaderförmig ausgestaltet sein. In einer besonderen Ausführungsform stellt die Berstmembran die Umhüllung des Hochdruckladeraums dar. Da die Berstmembran dazu den Hochdruckladeraum komplett umhüllt, ge- währleistet diese Anordnung die beste Verdämmung der Vorrichtung.

In einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, den Körper zumindest in den Bereichen der Überströmquerschnitte durch die Berstmembran abzudecken. Diese Abdeckung des Körpers muss nicht vollständig sein, sondern ist so ausgestaltet, dass lediglich an den Öffnungen der Überströmquerschnitte am Körper die Berstmembran angebracht ist und somit die Überströmquerschnitte abdeckt und abdichtet. Zusätzlich zu den genannten Anordnungen der Berstmembran kann diese auch an jeder beliebigen Stelle in oder an den Überströmquerschnitten angeordnet sein. So kann die Berstmembran an den Stellen des Hochdruckladeraums angeordnet sein, an welchen die Überströmquerschnitte Öffnungen zum Hochdruckladeraum darstellen, sowie auch zwischen Hochdruckladeraum und Außenraum des Körpers.

Bevorzugter Weise sind weiterhin Mittel zum Entzünden und/oder Zerlegen des pyrotechnischen Satzes vorgesehen, damit die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. der pyrotechnische Satz gezündet und/oder zerlegt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit als eigen- ständiger, stationärer Körper oder Wurfkörper ausgestaltet sein und einen entsprechenden Zünder besitzen. Die Vorrichtung kann aber auch als Modul zur Einbringung in einen Wurfkörper eingesetzt werden.

Die Berstmembran kann erfindungsgemäß so gestaltet sein, dass nach dem Übergang aus dem geschlossenen in den geöffneten Zustand und Entweichen des Druckes aus dem Hochdruckladeraum, die Berstmembran wieder in den geschlossenen Zustand zurückgeführt wird. Ebenso kann die Berstmembran so gestaltet sein, dass diese beim Öffnen permanent verformt wird. Bei der vorgenannten bevorzugten Ausführungsform der Berstmembran aus gummiertem Aluminium wird beispielsweise eine permanente Verformung herbeigeführt.

Es ist auch eine Ausführungsform vorgesehen, bei welcher mehrere Hochdruckladeräume und/oder mehrere pyrotechnische Sätze vorgesehen sind. So sind Ausführungsformen möglich, bei welchen ein Hochdruckladeraum mit mehreren pyrotechnischen Sätzen vorhanden ist sowie mehrere Hochdruckladeräume mit jeweils einem oder mehreren pyrotechnischen Sätzen. Bei Vorhandensein mehrerer Hochdruckladeräume können dann auch mehrere Mittel zum Entzünden und/oder Zerlegen des pyrotechnischen Satzes vorgesehen sein.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen

Figur 1 : Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Längsrichtung verlaufenden Überströmquerschnitten und am Körper angebrachten Berstmembranen

Figur 2: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Querrichtung verlaufenden Überströmquer- schnitten und am Körper angebrachten Berstmembranen Figur 3: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Längsrichtung verlaufenden Überströmquerschnitten und am Hochdruckladeraum angebrachten Berstmembranen

Figur 4: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Querrichtung verlaufenden Überströmquer- schnitten und am Hochdruckladeraum angebrachten Berstmembranen

Figur 5: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Längsrichtung verlaufenden Überströmquerschnitten und einer Berstmembran als Umhüllung des Hochdruckladeraums Figur 6: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Querrichtung verlaufenden Überströmquerschnitten und einer Berstmembran als Umhüllung des Hochdruckladeraums

Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Längsrichtung verlaufenden Überströmquerschnitten und zwischen Hochdruckladeraum und Außenraum des Körpers angebrachten Berstmembranen

Figur 8: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit in Querrichtung verlaufenden Überströmquerschnitten und zwischen Hochdruckladeraum und Außenraum des Körpers angebrachten Berstmembranen

Figur 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Blitz- und/oder Knalleffekten mit jeweils zwei Berstmembranen 5, welche an den Außenabmessungen des Körpers 1 angeordnet sind. Bei Figur 1 sind Überströmquerschnitte 4 in Längsrichtung des Körpers 1 angeordnet und bei Figur 2 sind die Überströmquerschnitte 4 in Querrichtung des Körpers 1 angeordnet. Es sind jeweils vier Überströmquerschnitte 4 gezeigt, wobei jeweils zwei der Überströmquerschnitte 4 durch eine Berstmembran 5 abgedeckt sind.

Im Inneren des Körpers 1 ist ein Hochdruckladeraum 2 angeordnet, welcher einen pyrotechnischen Satz 3 enthält.

Die Berstmembrane 5 sind im geschlossenen Zustand gezeigt und dichten somit den Hochdruckladeraum 2 mit dem pyrotechnischen Satz 3 fluiddicht ab. In der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 ist gleichzeitig der Körper 1 abgedichtet, da die Berstmembrane 5 am Außenmaß des Körpers 1 angeordnet sind. Wird nun der pyrotechnische Satz 3 gezündet und/oder zerlegt, wird durch Gasbildung bei der Zerlegung bzw. bei dem Abbrand Druck im Hochdruckladeraum 2 erzeugt. Die Überströmquerschnitte 4 verbinden den Hochdruckladeraum 2 mit dem Außenraum außerhalb des Körpers 1 , sodass der im Hochdruckladeraum befindliche Druck sich auch auf die Berstmembrane 5 aus- wirkt.

Die Berstmembrane 5 können so ausgestaltet sein, dass entweder ab einem bestimmten Druck die Berstmembrane 5 vom geschlossenen in den geöffneten Zustand übergehen oder sie können so gestaltet sein, dass durch die Wärmeentwicklung ab einer gewissen Temperatur die Berst- membrane 5 vom geschlossenen in den geöffneten Zustand übergehen.

Nach Öffnen der Berstmembrane 5 kann das erzeugte Gas aus dem Hochdruckladeraum 2 durch die Überströmquerschnitte 4 nach außerhalb des Körpers 1 entweichen und entsprechende Blitz- und/oder Knalleffekten erzeugen. Der Knalleffekt kann auch dadurch hervorgerufen oder unter- stützt werden, dass die Berstmembran 5 vom geschlossenen in den geöffneten Zustand übergeht. Durch den dann schlagartigen Druckaustausch kann ein Knalleffekt hervorgerufen werden.

Figur 3 und 4 zeigen ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei hierbei im Gegensatz zu Figur 1 und 2 die Berstmembrane 5 nicht am Außenmaß des Körpers 1 angeordnet sind, sondern am Hochdruckladeraum 2. Somit ist in dieser Ausführungsform nur der Hochdruck Laderaum 2 fluiddicht abgedichtet und nicht der Körper 1 , da weiterhin Fluide in den Körper eindringen können, nämlich durch die Überströmquerschnitte 4. Auch in den Figuren 3 und 4 sind jeweils zwei der Überströmquerschnitte 4 von einer Berstmembran 5 verschlossen. Der übrige Aufbau und die Wirkweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Figur 3 und 4 entspricht denjenigen der Figur 1 und 2.

In Figur 5 und 6 ist die Berstmembran 5 als vollständige Umhüllung des Hochdruckladeraums 2 gezeigt. Somit ist nur eine Berstmembran in den Figuren 5 und 6 vorhanden.

Dadurch, dass die Berstmembran 5 die komplette Umhüllung des Hochdruckladeraums 2 darstellt, wird mit nur einer Berstmembran der Hochdruckladeraum 2 sowie der darin enthaltene pyrotechnische Satz 3 fluiddicht abgeschlossen, da die eine Berstmembran 5 durch diese Anordnung jeden Überströmquerschnitt 4 verschließt.

Auch in den Figuren 5 und 6 sind der übrige Aufbau der Vorrichtung sowie auch die Funktion der vorangegangenen Figuren gleich. In den Figuren 7 und 8 wird schließlich gezeigt, wie die Berstmembran innerhalb des Körpers 1 so verlaufen kann, dass auch wie in den vorangegangenen Zeichnungen 1 bis 4 mehrere Überströmquerschnitte 4 mit einer Berstmembran 5 abgedichtet werden können. Das Einbringen der Berstmembran 5 in den Körper 1 nach Figur 7 und 8 kann bei der Montage der Vorrichtung geschehen oder dadurch, dass Einschübe bzw. Nuten vorgesehen sind, in welche nach Herstellung der Vorrichtung, die Berstmembrane 5 eingeschoben werden. Insbesondere bei dieser Ausführungsform hat sich Gummi als Material oder Materialbestandteil der Berstmembran 5 als hilfreich erwiesen.

Allen vorangegangenen Figuren gemein ist, dass jeweils mehrere Überströmquerschnitte 4 mit einer Berstmembran 5 abgedeckt werden. Die Berstmembran 5 befindet sich jeweils nach Fertigung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im geschlossenen Zustand, sodass der Hochdruckladeraum 2 mit dem pyrotechnischen Satz 3 fluiddicht abgeschlossen ist. Dadurch kann die er- findungsgemäße Vorrichtung bis zu ihrem Einsatz gelagert werden, ohne dass die Wirkung des pyrotechnischen Satzes 3 durch eindringende Feuchtigkeit beeinflusst wird.

Der Einsatz von Klebemitteln wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist bei dieser Art von Abdichtung nicht notwendig, da durch die Art der Einbindung bzw. Anbringung der Berstmembran 5 an der Vorrichtung bereits eine entsprechende Abdichtung gewährleistet ist.

Die Vorrichtung ist nicht auf die oben genannten Merkmale beschränkt. Vielmehr sind weitere Ausgestaltungen denkbar. So ist es möglich, den gesamten Körper durch eine Berstmembran zu umhüllen. Ebenso ist es denkbar, die Berstmembran so zu gestalten, dass sie rückstandsfrei bei Überführung aus dem geschlossenen den geöffneten Zustand verbrennt. Weiterhin ist es denkbar, die Berstmembran so zu gestalten, dass sie wiederverwendbar ist. Dazu muss die Berstmembran so gestaltet sein, dass wenn sie einmal den geöffneten Zustand erreicht hat, dieser wieder in den geschlossenen Zustand zurück überführt werden kann. Dies kann durch geeignete Wahl der Materialien der Berstmembran sichergestellt werden. Gegebenenfalls kann das Wie- derverschließen durch ein Federelement unterstützt werden. Bezugszeichenliste

1 Körper

2 Hochdruckladeraum

3 Pyrotechnischer Satz

4 Überströmquerschnitt

5 Berstmembran