DE4330216C2 - Transportable Berge- und Notausrüstung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine transportable Berge- und Notausrüstung zur Erzeugung hoher Drücke bzw. hoher Kräfte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Herkömmmliche Berge- und Notausrüstungen, beispielsweise hydraulische Spreizwerkzeuge aus geschmiedetem Titan oder Stahl und andere hydraulisch betätigte Stempel, wie sie von privaten Rettungsdiensten, Feuerwehren, Pionieren, Untertage- Sprengtechnik-Gesellschaften, Bergbaugesellschaften, technischem Hilfswerk im In- und Ausland etc., beispielsweise zur Abstützung von einsturzgefährdeten Schalungen oder Stollen oder zum Aufreißen von verklemmten Schlössern vielfältig eingesetzt werden, sind zum einen schwer und unhandlich und zum anderen extrem teuer in Anschaffung und Betriebskosten. Die dabei verwendeten Krafterzeuger bedürfen eines erheblichen Zeitaufwandes bevor sie in Aktion gesetzt werden können, wobei insbesondere bei Auto- und Eisenbahnunfällen der Faktor Zeit zur Rettung von Menschenleben eine große Rolle spielt. Ein weiterer Nachteil von jederzeit einsetzbaren Notausrüstungen mit hydraulischen Druck- bzw. Krafterzeugern ist der hohe Wartungsbedarf mit dem regelmäßig sichergestellt werden muß, daß die Ausrüstung einsatzfähig ist.

Aus der DE-OS 21 60 738 ist eine Vorrichtung zum raschen Ausstoßen einer Flüssigkeit aus einem Reservoir durch Abbrennen einer Treibladung beschrieben. Das dabei angewandte Prinzip besteht in der Unterbringung von treibmittelhaltiger Verbrennungskammer und Flüssigkeitsreservoir in einem gemeinsamen Druckbehälter, wo der durch die Verbrennung des Treibmittels entwickelte Gasdruck über eine zumindest teilweise deformierbare oder verschiebbare bzw. bewegliche Trennwand zwischen Verbrennungskammer und Flüssigkeitsreservoir auf die Flüssigkeit übertragen wird, die über kalibrierte Öffnungen ausgetrieben wird. Für die Verbrennungsgase können ebenfalls kalibrierte Öffnungen von den Auslaßöffnungen des Flüssigkeitsreservoirs völlig getrennt angeordnet sein.

Dieser Entgegenhaltung ist also insbesondere ein Gasgenerator zu entnehmen, mit dem innerhalb sehr kurzer Zeiten eine Freisetzung bedeutender Gasmengen von der Verbrennung eines Treibmittels und die Abkühlung der Verbrennungsgase auf eine gemäßigte Temperatur durch Verdampfung einer Flüssigkeit erreicht werden soll und dessen Verwendung für das rasche Aufblasen von aufblasbaren Gegenständen, speziell Sicherheitskissen für Kraftfahrzeuge, gedacht ist.

Die DE-OS 35 10 098 beschreibt einen pyrotechnischen Schieber mit einer oder mehreren pyrotechnischen Vorrichtungen, die unter hohem Druck stehendes Gas erzeugen, mit der Wirkung, daß die Gase schlagartig eine mit einem Stachelaufsatz ausgestattete Membran verformen. Der Stachelaufsatz treibt einen Stempel, welcher ein Dichtungsstück abschert und somit einen Fluiddurchlaß freigibt. Hierbei gewährleistet die Membran eine vollkommene Abdichtung zwischen dem Bereich, in welchem das Fluid strömt und dem Bereich, in welchem von den pyrotechnischen Vorrichtungen das Gas erzeugt wird. Der Schieber kann als Öffnungs- oder Schließschieber im Raumflugkörper eingesetzt werden; klar ist, daß dieser Schieber bereits vorher in den Flugkörper eingebaut werden muß und so konstruktiv nur in der Lage ist, die ihm zugewiesene Aufgabe, nämlich das Öffnen bzw. Schließen einer Fluidleitung, einmalig auszuführen.

Aus der DE-AS 19 31 005 ist ein zündbares mechanisches Schaltelement mit in einer Hülse geführtem Holm bekannt, einem in der Hülse angeordneten pyrotechnischen Gemisch oder Verzögerungssatz und einer Zündeinrichtung, die aus einem auf Wärmeeinwirkung reagierenden Brennzünder besteht. Dieses mit oder ohne Anzündverzögerung einsetzbare Kraftelement ist für Schaltaufgaben gedacht, wobei Anzündverzögerung hierbei einen Zeitversatz zwischen dem Zündimpuls und der Funktion bedeutet.

Die US-PS 31 80 082 beschreibt ein Kraftelement mit programmierbarer Kolbenkraft, bei dem zunächst mit einer bestimmten Kraft ein Kabinendach angehoben und dann abgestoßen wird. Es entspricht vom Aufbau und von der Funktion her den seit Jahrzehnten bekannten Kraftelementen, wobei der Kolben ab einer bestimmten Stelle die Gaszufuhr ändert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine tragbare pyrotechnische Berge- und Notausrüstung zu schaffen, mit der innerhalb weniger Millisekunden Drücke in der Größenordnung von mehr als 1000 bar erzeugt bzw. Kräfte einer Größenordnung von mehr als 250 000 N über Minuten weg erzeugt werden können, die über lange Zeit wartungsfrei ist, die eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, die von nur einer Person getragen werden kann, die die geforderten hohen Kräfte über mehrere Minuten definiert abgeben kann und die mit geringen Kosten herstellbar ist.

Ausgehend von einer pyrotechnischen Berge- und Notausrüstung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Merkmal; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Berg- und Notausrüstung ist vielseitig einsetzbar, wobei diese Vielseitigkeit dadurch unterstützt wird, daß sie von nur einer Person getragen werden kann, so daß sie insbesondere bei Unfällen, bei denen z. B. Personen in verformten Autos eingeklemmt sind, schnell und effektiv einsetzbar ist. Die spezielle Ausgestaltung des pyrotechnischen Treibstoffes, sei es in Form von Tabletten, die auf einem Trägermaterial symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sind, sei es in Form von Tablettenstangen, ermöglicht einen gezielten, vorgewählten Kraftaufbau bzw. Druckaufbau, wobei durch rasches Einschieben derartiger geformter pyrotechnischer Treibsätze unterschiedlichen Bedingungen entsprochen werden kann. Die Ausrüstung weist besonders kleine Abmessungen auf, eine hohe Einsatzzuverlässigkeit, eine sehr geringe Wartung und dadurch niedrige Betriebskosten und eine schnelle und problemlose Anpassung an die unterschiedlichsten Einsatzmöglichkeiten aufgrund des auswechselbaren Werkzeugs und der auswechselbaren Kartuschen, in denen der pyrotechnische Stoff enthalten ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Brennkammer mit ihrem Kolben;

Fig. 3 das Prinzip der Druckverstärkung;

Fig. 4 verschiedene Treibstoffgeometrien in der Brennkammer und

Fig. 5 das Einbringen von granuliertem Treibstoff in die Brennkammer.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit 1 eine Brennkammer bezeichnet, mit 2 ein pyrotechnischer Stoff, mit 11 die Verbindung zu einer Turbine 12, die über eine Abtriebswelle 14 entweder mit einer Pumpe oder mit einer Turbopumpe oder aber mit einem Kompressor 15 verbunden ist, an die zum einen ein Generator 18 angeschlossen ist und die über eine Leitung 17 und eine Leitung 16 mit einem geeigneten Hydraulikverbraucher in Verbindung steht.

Fig. 2a zeigt ein Schnittbild durch eine Brennkammer samt darin angeordnetem Kolben zur direkten Druckübertragung bei einer Zündung des pyrotechnischen Stoffes über den Kolben 20 (oder eine Membran 34 gemäß Fig. 2b) auf ein Fluid 21.

Fig. 3 läßt das Prinzip der Druckübertragung von der Brennkammer auf den Kolben 22 erkennen, bei gleichzeitiger Druckverstärkung mittels des in der Leitung 23 angeordneten Fluids, wobei der Frei- oder geführte Strahl bei 25 abgegeben wird.

Mit 19 bzw. 24 sind aufschraubbare Verschlüsse für die Brennkammer bezeichnet, wobei der Querschnitt der Auslaßöffnungen den Verstärkungsgrad bestimmt.

In Fig. 4 sind verschiedene Möglichkeiten der Geometrie des eingebrachten Treibstoffes 26, 28, 29 in einer Brennkammer 1 mit Treibstoffisolation 27 dargestellt. Der Treibstofformkörper 26, 28, 29 kann entweder gepreßt, gegossen oder in einem anderen herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Die Einbringung des granulierten Treibstoffs 30 bzw. der Treibstofftabletten 32 kann gemäß Fig. 5 in die Brennkammer in beliebiger Art und Weise durchgeführt werden; auch hier sind die Treibstofftabletten bzw. der granulierte Treibstoff entweder gepreßt, gegossen oder mit einem anderen herkömmlichen Verfahren hergestellt. So können die Treibstofftabletten auf einem Träger 31 angeordnet sein oder aber Tablettenstangen 33 bilden.

Claims (6)

1. Transportable Berge- und Notausrüstung zur Erzeugung hoher Drücke bzw. hoher Kräfte mit einer Brennkammer, in der ein pyrotechnischer Stoff angeordnet ist und mit einem durch Abbrand des pyrotechnischen Stoffes verschiebbaren Druckübertrager, der über einen Adapter mit einem auswechselbaren Werkzeug verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertrager ein Fluid (21) ist, daß der Adapter eine Turbine (12) ist und daß das auswechselbare Werkzeug eine Pumpe (15) ist.

2. Berge- und Notausrüstung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (15) eine Turbopumpe ist.

3. Berge- und Notausrüstung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (15) ein Kompressor ist.

4. Berge- und Notausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der pyrotechnische Stoff (2) in der Brennkammer in Form von Tabletten (32) angeordnet ist.

5. Berge- und Notausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabletten (32) auf einem Träger (31) angeordnet sind.

6. Berge- und Notausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabletten (32) in Form von Tragstangen (33) und/oder Kartuschen angeordnet sind.