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Die Erfindung betrifft ein Schutzelement, insbesondere zur Anordnung an der Außenkontur militärischer Fahrzeuge, mit in Richtung einer Bedrohung beschleunigbaren Wirkelementen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Beschleunigung von an einem Schutzelement angeordneten Wirkelementen in Richtung einer Bedrohung.
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An der Außenkontur verschiedenster Objekte, wie etwa an der Außenkontur militärischer Fahrzeuge, werden zum Schutz vor unterschiedlichen Bedrohungen, wie z. B. ballistischen Geschossen, Hohlladungen, usw., üblicherweise Schutzelemente verschiedenster Bauarten vorgesehen.
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Aus der
DE 197 54 936 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher ein plattenförmiges Schutzelement einem anfliegenden Geschoss über ein zu diesem Zweck erzeugtes Plasma entgegen geschossen wird.
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Aus der
DE 36 08 959 B3 ist beispielsweise ein Schutzelement zum Schutz gegen Hohlladungsgeschosse bekannt, welches in Richtung des Hohlladungsgeschosses beschleunigbare Wirkelemente aufweist. Beim Auftreffen des Hohlladungsgeschosses auf das Schutzelement wird eine schlagempfindliche Sprengstoffschicht initiiert, wodurch die Wirkelemente von dem Schutzelement abgesprengt und in Richtung des Hohlladungsgeschosses beschleunigt werden, um dieses zu stören bzw. unschädlich zu machen.
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Bei diesem Schutzelement hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass die Sprengstoffschicht nur passiv im Falle einer Schlageinwirkung und nicht aktiv etwa durch Knopfdruck initiiert werden kann, beispielsweise um nahe des Schutzelements befindliche Aggressoren bei Bedarf über die Wirkelemente zu bekämpfen. Aufgrund der hohen Schlagempfindlichkeit kann es zudem zu einer ungewollten Initiierung des Schutzelements z. B. durch versehentliche Schlageinwirkung oder feindlichen Beschuss kommen, was mit einer erhöhten Gefahr für Leib und Leben sich in der näheren Fahrzeugumgebung aufhaltender Besatzungsmitglieder verbunden sein kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schutzelement sowie ein Verfahren zur Beschleunigung von Wirkelementen anzugeben, welche eine aktive Initiierung erlauben, wobei gleichzeitig die Gefahr einer ungewollten Initiierung verringert ist.
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Ein Schutzelement der eingangs genannten Art weist zur Lösung dieser Aufgabe ein zur Beschleunigung der Wirkelemente entladbares Überdruck-Gasreservoir auf, wobei zwischen dem Überdruck-Gasreservoir und den Wirkelementen ein Übertragungselement zur Übertragung des Gasdrucks auf die Wirkelemente angeordnet ist.
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Durch den beim Entladen des Überdruck-Gasreservoirs freiwerdenden Gasdruck können die Wirkelemente in Richtung der Bedrohung beschleunigt werden. Es ist nicht erforderlich, schlagempfindlichen Sprengstoff zur Beschleunigung der Wirkelemente an dem Schutzelement vorzusehen, wodurch die Gefahr einer ungewollten Initiierung des Schutzelements verringert wird. Auch ist es möglich, das Schutzelement beispielsweise aus dem geschützten Innenraum eines Fahrzeugs aktiv zu initiieren, um bei Bedarf die Wirkelemente sich in der näheren Fahrzeugumgebung aufhaltenden Aggressoren gezielt entgegen zu beschleunigen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht einen Druckerzeuger zum Aufbau eines Überdrucks in dem Überdruck-Gasreservoir vor. Das Überdruck-Gasreservoir kann in einem Ruhezustand drucklos gehalten werden und der zur Beschleunigung der Wirkelemente dienende Druck erst bei Initiierung bzw. Betätigung des Schutzelements gezielt aufgebaut werden, womit die Gefahr ungewollter Initiierungen weiter reduziert wird. Als Druckerzeuger kann ein Gasgenerator, insbesondere ein Kaltgasgenerator, zur Anwendung kommen, welcher einen raschen Druckaufbau in dem Überdruck-Gasreservoir und damit eine rasche Initiierung des Schutzelements ermöglicht.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Druckerzeuger im Inneren des Überdruck-Gasreservoirs angeordnet ist, so dass sich der Druck unmittelbar in dem Überdruck-Gasreservoir aufbauen kann. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dem Überdruck-Gasreservoir den Druck von außen zuzuführen. Bei einem im Inneren des Überdruck-Gasreservoirs angeordneten Gasgenerator kann das Gas unmittelbar in dem Überdruck-Gasreservoir aufgebaut werden. Druckverluste, wie diese beispielsweise in längeren Leitungsführungen auftreten, werden vermieden.
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In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Schutzelement ein Entladeelement zur Entladung des Überdruck-Gasreservoirs aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass dieses bei Erreichen eines Schwelldrucks das Überdruck-Gasreservoir selbsttätig öffnet. Das Entladeelement kann das Überdruck-Gasreservoir nach Art eines Überdruckventils freigeben, so dass ein ruckartiges Entweichen des Gases aus dem Überdruck-Gasreservoir ermöglicht wird. Um eine stoßartige Beschleunigung der Wirkelemente zu ermöglichen, kann das Entladeelement eine Berstscheibe aufweisen, welche bei einem vorgegebenen Schwelldruck innerhalb des Überdruck-Gasreservoirs zerstört wird und dadurch einen Strömungsweg in Richtung der Wirkelemente freigibt.
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Von konstruktivem Vorteil ist eine Ausgestaltung, bei der das Entladeelement auf einer dem Druckerzeuger gegenüberliegenden Seite des Überdruck-Gasreservoirs angeordnet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Überdruck-Gasreservoir sich in Richtung des Entladeelements verjüngend ausgebildet ist, wodurch eine große Ausströmgeschwindigkeit des Gases beim Entladen des Überdruck-Gasreservoirs erreicht werden kann.
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Erfindungsgemäß weist das Schutzelement ein zwischen dem Überdruck-Gasreservoir und den Wirkelementen angeordnetes Übertragungselement zur flächigen Übertragung des Gasdrucks auf die Wirkelemente auf. Durch das Übertragungselement kann eine gleichmäßige Druckübertragung auf die Wirkelemente verbunden mit einer gleichmäßigen Ausbringung der Wirkelemente aus dem Schutzelement erreicht werden. Die Wirkelemente können in ihrer Ruheposition in einer Wirkelementeaufnahme angeordnet sein. Ferner kann das Übertragungselement an der dem Überdruck-Gasreservoir zugewandten Seite der Wirkelementaufnahme anliegen, so dass das Übertragungselement die Wirkelemente nach Art eines Kolbens aus der Wirkelementeaufnahme ausbringen kann.
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In einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung ist das Übertragungselement scheibenförmig ausgebildet, wodurch sich ein einfacher Aufbau des Übertragungselements ergibt. In alternativer Ausgestaltung kann das Übertragungselement im Hinblick auf eine einfache Montage becherförmig ausgebildet sein. Die Wirkelemente können vormontiert in dem becherförmigen Übertragungselement angeordnet sein, so dass sich das Übertragungselement gemeinsam mit den Wirkelementen in einfacher Weise als Montageeinheit in das Schutzelement einsetzen lässt. Ferner kann mittels des becherförmigen Übertragungselements anhand des Winkels der Becherwand die Streuung der Wirkelemente bei deren Ausbringung eingestellt werden.
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Im Hinblick auf eine günstige Ausbringung der Wirkelemente wird in weiterer konstruktiver Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die dem Überdruck-Gasreservoir zugewandte Seite des Übertragungselements konkav ausgebildet ist. Der bei Entladung des Überdruck-Gasreservoirs freigesetzte Gasdruck kann über die konkave Fläche des Übertragungselements auf die Wirkelemente übertragen werden, wodurch sich ein ggf. größerer Öffnungswinkel der aus dem Schutzelemente heraus beschleunigten Wirkelemente ergibt.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eine Abdeckung zur Überdeckung der Wirkelemente vorgesehen ist. Durch die Abdeckung kann die Sicht auf die Wirkelemente verdeckt werden, wodurch es etwaigen Aggressoren erschwert wird, die Funktion des Schutzelements zu erkennen und sich hierauf einzustellen. Im Hinblick auf eine besonders widerstandsfähige Überdeckung der Wirkelemente hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diese aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) auszubilden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Abdeckung aus einem lackierbaren Material ist. Die Abdeckung kann in gleicher Weise wie das übrige Fahrzeug lackiert sein, was es etwaigen Aggressoren weiter erschwert, das Schutzelement als solches zu erkennen.
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In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn die Abdeckung über einen durchbohrten Deckel am Gehäuse des Schutzelements gehalten wird. Der Deckel kann mit einem am Außenumfang des Gehäuses vorgesehenen Gewinde verschraubt sein. Die Durchbohrung bzw. mittige Öffnung des Deckels kann derart bemessen sein, dass sie die Abdeckung nach Art eines umlaufenden Kragens am Gehäuse hält.
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Um eine einfache, wenige Handgriffe erfordernde Montage der Abdeckung zu ermöglichen, kann die Abdeckung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung durch einen Spannring an dem Gehäuse des Schutzelements gehalten werden. Auch lässt sich durch die Spannringbefestigung ein bündiger Abschluss des Abdeckelements mit dem Gehäuse erreichen. Durch die bündige Ausgestaltung des Abschlusses zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse kann eine besonders unauffällige Außenkontur des Schutzelements ohne Kanten erzeugt werden.
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Darüber hinaus wird zur Lösung der Aufgabe in Bezug auf ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass zur Beschleunigung der Wirkelemente ein Überdruck-Gasreservoir entladen wird, wobei zwischen dem Überdruck-Gasreservoir und den Wirkelementen ein Übertragungselement zur Übertragung des Gasdrucks auf die Wirkelemente angeordnet ist.
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Durch den beim Entladen des Überdruck-Gasreservoirs freiwerdenden Gasdruck können die Wirkelemente in Richtung der Bedrohung beschleunigt werden. Es ist nicht erforderlich, schlagempfindlichen Sprengstoff zur Beschleunigung der Wirkelemente an dem Schutzelement vorzusehen, wodurch die Gefahr einer ungewollten Initiierung des Schutzelements verringert wird. Auch ist es möglich, das Schutzelemente beispielsweise aus dem geschützten Innenraum eines Fahrzeugs aktiv zu initiieren, um bei Bedarf die Wirkelemente sich in der näheren Fahrzeugumgebung aufhaltenden Aggressoren gezielt entgegen zu beschleunigen.
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Darüber hinaus können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schutzelement beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen zur Anwendung kommen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten des Schutzelements sowie des Verfahrens werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. In diesen zeigt:
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1 ein Schutzelement in geschnittener, schematischer Darstellung,
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2 eine Schutzvorrichtung mit drei Schutzelementen in frontaler Ansicht.
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In der 1 ist ein Schutzelement 1 dargestellt, welches an der Außenkontur eines zu schützenden Objekts, beispielsweise eines militärischen Fahrzeugs angeordnet werden kann, um eine sich im Nahbereich des Objekts befindende Bedrohung durch eine Vielzahl in Richtung der Bedrohung beschleunigbare Wirkelemente 2 zu bekämpfen.
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Das Schutzelement 1 ist von insgesamt zylindrischer Geometrie und weist mehrere Wirkelemente 2 auf, welche in Richtung der Bedrohung beschleunigt werden können. Die Wirkelemente 2 sind in mehreren Schichten lose in einer Wirkelementeaufnahme 10 auf der der Bedrohung zugewandten Seite des Schutzelements 1 angeordnet. In ihrer Ruheposition sind die Wirkelemente 2 in einem zylinderförmigen Bereich konzentrisch zur Längsachse A des Schutzelements 1 angeordnet. Die Wirkelemente 2 sind von kugelförmiger Geometrie, alternativ können die Wirkelemente 2 jedoch auch eine andere Form, beispielsweise die eines Würfels, eines Zylinders oder eines Kegelstumpfs, aufweisen.
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Die Wirkelemente 2 gemäß 1 sind als voneinander getrennte Elemente ausgebildet, welche als loses Schüttgut in die Wirkelementeaufnahme 10 eingebracht wurden. Alternativ können die Wirkelemente 2 auch in einem Matrixmaterial eingebettet sein, welches die einzelnen Wirkelemente 2 in deren Ruhestellung untereinander arretiert und welches sich bei Initiierung des Schutzelements 1 von den Wirkelementen 2 löst.
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Die Wirkelementaufnahme 10 ist als zylindrische Bohrung in einem Gehäuse 5 des Schutzelements 1 ausgebildet, welche sich in Richtung der Bedrohung öffnet. Um den Wirkbereich, in welchen die Wirkelemente 2 bei Auslösung des Schutzelements 1 beschleunigt werden, einzustellen, kann ein Querschnittsverlauf gewählt werden, der von der in der 1 gezeigten zylindrischen Form abweicht. Beispielsweise kann sich die Wirkelementeaufnahme 10 nach außen hin trichterförmig öffnen, um die Streuung der Wirkelemente 2 bzw. den Öffnungswinkel des sich ergebenden Splitterkegels zu erhöhen.
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Alternativ kann zur Einstellung des Öffnungswinkels ein in den Figuren nicht dargestelltes Adapterelement verwendet werden, welches vor dem Einbringen der Wirkelemente 2 in ein an der Innenwand der Wirkelementaufnahme 10 angeordnetes Gewinde eingeschraubt wird, so dass sich mit ein und dem selben Schutzelement 1 durch Verwendung verschiedener Adapter unterschiedliche Öffnungswinkel bedrohungsspezifisch einstellen lassen. Mittels des Adapterelements kann der Querschnittsverlauf der Wirkelementeaufnahme 10 durch wenige Handgriffe eingestellt werden, ohne dass Änderungen an dem Gehäuse 5 vorzunehmen wären.
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Auf der der Bedrohung abgewandten Seite der Wirkelementeaufnahme 10 weist das Gehäuse 5 ein Überdruck-Gasreservoir 3 auf, welches mit der Wirkelementaufnahme 10 über einen sich entlang der Längsachse A erstreckenden Verbindungskanal 7 geringeren Durchmessers verbunden ist.
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In dem Überdruck-Gasreservoir 3 wird bei Initiierung bzw. Betätigung des Schutzelements 1 ein Überdruck erzeugt. Zum Aufbau eines Überdrucks in dem Überdruck-Gasreservoir 3 ist ein Druckerzeuger 4 vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Druckerzeuger 4 als Gasgenerator ausgebildet, welcher innerhalb kürzester Zeit ein großes Gasvolumen freisetzen kann. Derartige Gasgeneratoren sind beispielsweise aus Fahrzeug-Airbags bekannt.
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Zur Montage des Druckerzeugers 4 innerhalb des Überdruck-Gasreservoirs 3 ist an der der Bedrohung abgewandten Rückseite des Gehäuses 5 eine Öffnung angeordnet, über welche der Druckerzeuger 4 in das Gasreservoir 3 engesetzt werden kann. Der Druckerzeuger 4 bildet zugleich eine Art Deckel, welcher das Überdruck-Gasreservoir 3 rückseitig gasdicht verschließt. Der Druckerzeuger 4 ist ebenso wie die Wirkelementeaufnahme 10, der Verbindungskanal 7 und das Überdruck-Gasreservoir 3 koaxial zu der Achse A angeordnet.
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Das Überdruck-Gasreservoir 3 ist nach Art sich einer in Richtung der Wirkelemente 2 verjüngenden Düse ausgebildet. Von der dem Druckerzeuger 4 gegenüberliegenden Seite des Überdruck-Gasreservoirs 3 erstreckt sich der Verbindungskanal 7 in Richtung der Wirkelementaufnahme 10, wobei der Verbindungskanal gemäß der Darstellung in 1 über ein Entladeelement 8 verschlossen ist. Das Entladeelement 8 ist von scheibenförmiger Geometrie und derart ausgebildet, dass es das Überdruck-Gasreservoir 3 bei Erreichen eines vorgegebenen Schwelldrucks selbsttätig öffnet und einen Strömungsweg in Richtung der Wirkelemente 2 freigibt.
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Beim Ausführungsbeispiel ist das Entladeelement 8 als eine Berstscheibe ausgebildet, welche bei Erreichen des Schwelldrucks aufreißt und dadurch den in dem Überdruck-Gasreservoir 3 anliegenden Gasdruck stoßartig freigibt. Bevorzugt besteht das Entladeelement 8 aus einem umlaufenden Rahmen, welcher über ein Außengewinde in ein in dem Verbindungskanal 7 vorgesehenes Innengewinde eingeschraubt ist und zentrisch das eigentliche Berstelement aufweist, welches beispielsweise als Metallplättchen oder als folienartiges Element ausgebildet sein kann.
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Das Entladeelement 8 ist im Übergang zwischen dem Verbindungskanal 7 und dem Überdruck-Gasreservoir 3 angeordnet und stellt bis zum Erreichen des Schwelldrucks einen gasdichten Verschluss dar.
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Mit Aufreißen des Entladeelements 8 strömt das aus dem Überdruck-Gasreservoir 3 entweichende Gas dem Druckgefälle folgend durch den Verbindungskanal 7 in Richtung der Wirkelemente 2. Da das Überdruck-Gasreservoir 3 einen deutlich größeren Durchmesser als der Verbindungskanal 7 aufweist, ergibt sich eine große Strömungsgeschwindigkeit des den Verbindungskanal 7 durchströmenden Gases. Durch den sich in Richtung des Entladeelements 8 verjüngenden Querschnitt des Überdruck-Gasreservoirs 3 werden Verwirbelungen des Gasstroms gering gehalten.
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Um eine gleichmäßige Ausbringung der Wirkelemente 2 zu ermöglichen, ist ein Übertragungselement 6 vorgesehen, auf welches das Gas nach Durchströmen des Verbindungskanals 7 trifft. Das Übertragungselement 6 liegt an einer nach Art eines umlaufenden Kragens ausgebildeten Schulter der Wirkelementaufnahme 10, welche an der dem Überdruck-Gasreservoir 3 zugewandten Seite der Wirkelementaufnahme 10 angeordnet ist. Beim Entladen des Überdruck-Gasreservoirs 3 wird das Übertragungselement 6 über das aus dem Verbindungskanal 7 austretende Gas nach Art eines Druckstempels ruckartig gegen die in der Wirkelementaufnahme 10 angeordneten Wirkelemente 2 gedrückt. Zur Verringerung der zu beschleunigenden Masse ist das Übertragungselement 6 aus Kunststoff ausgebildet.
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Gemäß der Ausführung in der 1 ist das Übertragungselement 6 scheibenförmig ausgebildet. Alternativ kann das Übertragungselement 6 auch nach Art eines Bechers ausgebildet sein, welcher die Wirkelemente 2 aufnimmt. Über die Geometrie des Übertragungselements 6 kann der Wirkbereich der der Wirkelemente 2 beeinflusst werden. Auch ist es denkbar, dass das Übertragungselement 6 an seiner dem Überdruck-Gasreservoir 3 zugewandten Seite konkav ausgebildet ist. Auch auf diese Weise kann der Öffnungswinkel der aus dem Schutzelement 1 heraus beschleunigten Wirkelemente 2 beeinflusst werden.
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Um die Funktionsweise des Schutzelements 1 für etwaige Angreifer nicht unmittelbar ersichtlich erscheinen zu lassen, ist an der der Bedrohung zugewandten Seite des Schutzelements 1 eine aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff gefertigte Abdeckung 9 zur Überdeckung der Wirkelemente 2 vorgesehen. Die Abdeckung 9 ist derart in das Gehäuse 5 eingelassen, dass sie bündig mit dem Gehäuse 5 abschließt und somit eine besonders unauffällige da übergangs- und kantenfreie Überdeckung der Wirkelemente 2 ermöglicht.
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Auch kann an dem der Bedrohung zugewandten Bereich des Gehäuses 5 ein Außengewinde ausgebildet sein, auf welches ein die Abdeckung 9 lagesichernder, durchbohrter Deckel aufgeschraubt wird.
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Um die Abdeckung 9 an das Erscheinungsbild des Schutzelementes 1 bzw. der Außenkontur des zu schützenden Objekts anzupassen, kann die Abdeckung 9 lackierbar sein. Überdies ist die Abdeckung 9 bevorzugt witterungsbeständig ausgebildet, so dass wetterbedingte Beeinträchtigungen der Wirkelemente 2 auch über lange Zeiträume vermieden werden.
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Die Abdeckung 9 ist als dünne Scheibe ausgebildet, so dass die Wirkelemente 2 bei Initiierung des Schutzelements durch die Abdeckung hindurch nach außen treten können. Die Abdeckung 9 kann auch derart ausgebildet sein, dass sie bei Initiierung des Schutzelements 1 aufreißt oder sich nach Art eines Deckels über Sollbruchstellen löst und gemeinsam mit den Wirkelementen 2 in Richtung der Bedrohung beschleunigt wird.
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In besonders montagefreundlicher Ausgestaltung kann die Abdeckung 9 über einen in den Figuren nicht dargestellten Spannring an dem Gehäuse 5 des Schutzelements 1 befestigt werden.
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Die Wirkenergie, welche die Wirkelemente 2 bei Auslösung des Schutzelements 1 aufnehmen, kann durch geeignete Wahl der Dicke der bei der Bestückung verwendeten Abdeckung 9 und des Schwelldrucks des Entladeelements 8 eingestellt werden.
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Aufgrund der nach beiden Seiten hin offenen Gestaltung des Gehäuses 5 lassen sich die Komponenten des Schutzelements 1 auf einfache Weise montieren. Zunächst wird von einer der beiden Seiten das Entladeelement 8 in den Verbindungskanal 7 eingesetzt und dort fixiert. Das Übertragungselement 6 wird über die äußere Öffnung des Gehäuses 5 eingebracht. Anschließend werden die Wirkelemente 2 wie auch die Abdeckung 9 ebenfalls über die äußere Öffnung eingesetzt. Zur Vereinfachung der Arbeitsabläufe bzw. zur Reduktion der Montageschritte kann das Übertragungselement 6 auch als Becher ausgebildet sein und gemeinsam mit den Wirkelementen 2 als Montageeinheit in das Gehäuse 5 eingesetzt werden. In der rückseitigen Öffnung des Gehäuses 5 wird der Druckerzeuger 4 befestigt, welcher das Überdruck-Gasreservoir 3 nach hinten gasdicht verschließt. Anschließend können mehrere Schutzelemente 1 in einer gemeinsamen Schutzvorrichtung 20 angeordnet werden wie eine solche in 2 dargestellt ist.
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Über die Schutzvorrichtung 20 können mehrere Schutzelemente 1 nebeneinander und gegebenenfalls auch in Reihen übereinander an der Außenkontur des Fahrzeugs angeordnet werden. Die Schutzvorrichtung 20 kann als Grundkörper eine ballistisch wirksame Panzerungsplatte 21 beispielsweise aus Panzerstahl aufweisen, in welche die Schutzelemente 1 eingelassen sind. Wahlweise kann die Schutzvorrichtung 20 außerhalb der Grundpanzerung des Fahrzeugs angeordnet sein oder in die Grundpanzerung des Fahrzeugs integriert sein. Die Schutzelemente 1 der Schutzvorrichtung 20 können mit unterschiedlichen Wirkelementen 2 bestückt sein, um Schutz gegen unterschiedliche Bedrohungen zu ermöglichen. So kann z. B. vorgesehen sein, dass die Schutzelemente 1 abwechselnd mit letalen und nicht letalen Wirkelementen 2 bestückt sind.
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Nachfolgend werden die im Einzelnen ablaufenden Vorgänge bei der Initiierung des Schutzelements 1 beschrieben.
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Bei Fahrzeugen mit einer z. B. auf dem Dach des Fahrzeugs angeordneten Waffe gibt es häufig schusstote Bereiche nahe des Fahrzeugs, die mit der Waffe nicht erreichbar sind. Nähert sich nun ein Angreifer dem Fahrzeug, so wird dies zunächst z. B. durch optische Sichtgeräte von der Fahrzeugbesatzung erkannt. Sollte in dem Angreifer eine potentielle Gefahr für das Fahrzeug bzw. die Besatzung erkannt werden und sich der Angreifer im schusstoten Raum der Waffe befinden, können ein oder mehrere Schutzelement 1 durch die Fahrzeugbesatzung aktiv ausgelöst und der Angreifer auf diese Weise bekämpft werden.
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Bei der Initiierung des Schutzelements 1 wird zunächst der Druckerzeuger 4 mittels eines elektronischen Zünders ausgelöst. Innerhalb des als Gasgenerator ausgebildeten Druckerzeugers 4 wird durch eine chemische Reaktion ein großes Gasvolumen freigesetzt, welches radial aus dem Druckerzeuger 4 in das Überdruck-Gasreservoir 3 ausströmt, wozu der Ausströmbereich des Druckerzeugers 4 einen vorgegebenen Abstand gegenüber der Innenfläche des Überdruck-Gasreservoirs 3 aufweist. Durch den radialen Gasaustritt wird bei Auslösung des Druckerzeugers 4 eine vergleichsweise geringe Rückstoßkraft in Richtung des Fahrzeugs erzeugt.
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In dem gasdicht verschlossenen Überduck-Gasreservoir 3 baut sich infolge der Gaseinleitung ein erhöhter Gasdruck auf. Sobald der Druck innerhalb des Überdruck-Gasreservoirs 3 einen vorgegebenen Schwelldruck überschreitet, reißt das als Berstscheibe ausgeführte Entladeelement 8 auf und öffnet schlagartig das Überdruck-Gasreservoir 3. Das in dem Überdruck-Gasreservoir 3 angestaute Gas entweicht durch den Verbindungskanal 7 und trifft mit hoher Geschwindigkeit als impulsreiche Gasschwade auf das Übertragungselement 6. Der Durchmesser des Verbindungskanals 7 ist verglichen mit dem Durchmesser des Überdruck-Gasreservoirs 3 klein ausgebildet, wodurch sich eine düsenartige Beschleunigung des Gases ergibt. Beispielsweise kann der Durchmesser des Verbindungskanals 7 zu dem Durchmesser des Überdruck-Gasreservoirs 3 in einem Verhältnis kleiner 1:5, kleiner 1:10 uns insbesondere kleiner 1:15 stehen. Der vergleichsweise kleine Durchmesser des Verbindungskanals bietet zudem den Vorteil, dass das Schutzelement 1 nach dessen Auslösung keine nennenswerte ballistische Schwachstelle bildet.
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Infolge des nach Freigabe des Verbindungskanals 7 an dem Übertragungselement 6 anliegenden Gasdrucks bewegt sich das Übertragungselement 6 in die Wirkelementeaufnahme 10 hinein und drückt die in der Wirkelementeaufnahme 10 angeordneten Wirkelemente 2 mit großer Geschwindigkeit aus dem Schutzelement 1 hinaus. Dabei wird die an der Außenseite der Wirkelementeaufnahme 10 angeordnete Abdeckung 9 durch die von innen her kommenden Wirkelemente 2 zerstört. Die aus der Wirkelementeaufnahme 10 heraus beschleunigten Wirkelemente 2 wirken auf den Angreifer wie eine Vielzahl ballistischer Geschosse, die bei diesem je nach Geometrie und Material eine letale oder nicht letale Wirkung erzielen.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Schutzelement 1 und Verfahren zur Beschleunigung von Wirkelementen 2 werden durch den beim Entladen des Überdruck-Gasreservoirs 3 freigesetzten Gasdruck Wirkelemente 2 im Bedarfsfall aktiv in Richtung der Bedrohung beschleunigt. Es ist nicht erforderlich, Sprengstoff zur Beschleunigung der Wirkelemente 2 in dem Schutzelement 1 vorzusehen, so dass das Schutzelement 1 unempfindlich gegenüber ungewollten Fremdauslösungen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schutzelement
- 2
- Wirkelement
- 3
- Überdruck-Gasreservoir
- 4
- Druckerzeuger
- 5
- Gehäuse
- 6
- Übertragungselement
- 7
- Verbindungskanal
- 8
- Entladeelement
- 9
- Abdeckung
- 10
- Wirkelementeaufnahme
- 20
- Schutzvorrichtung
- 21
- Panzerungsplatte
- A
- Achse
