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Hintergrund
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Durch verschiedene Barrieren Zutritt zu erlangen ist ein Problem, mit welchem sowohl Notdienste als auch das Militär konfrontiert sind. Dabei hat jeder seine eigenen Anforderungen und ist abhängig von dem vorgefundenen Szenario. Die Anforderungen von ärztlichen Notdiensten und Rettungsdiensten werden bestimmt durch die Umstände, mit denen diese konfrontiert sind, die den Zeitrahmen und andere Faktoren betreffen, wie beispielsweise die erzeugten Geräuschpegel. Für die Polizei und das Militär kann die Fähigkeit, die Kenntnis von anderen, mindestens bis zu dem Moment, in dem das Durchbrechen der Barriere eingeleitet ist, zu verhindern, wesentlich sein.
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Beispiele von Barrieren, die sich Notfalldiensten und dem Militär entgegenstellen, umfassen Mauerwerk (siehe zum Beispiel
US 4905601 für ein Sprengverfahren zum Schneiden dichter Materialien); Metall und Glas (siehe zum Beispiel
DE 19961032610 für ein Sprengverfahren für Eisenbahnwagenfenster). Insbesondere Versuche, Zutritt durch laminiertes Glas zu erlangen, war lange Zeit ein Thema, auf welches signifikante Anstrengungen unternommen wurden, um eine Lösung zu finden.
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Laminiertes Glas wird hergestellt durch Verbinden zweier oder mehrerer Schichten von Glas miteinander mit einer Kunststoffzwischenschicht dazwischen, üblicherweise Polyvinylbutyral (PVB). Die Kunststoffschicht hält das Glas zusammen, wenn es bricht, und sie kann sich ausdehnen, während das Glas immer noch an ihm klebt, was hilft, Verletzungen, hervorgerufen durch herumfliegendes Glas, zu mindern, und was es extrem schwer macht, laminiertes Sicherheitsglas zu durchdringen, im Vergleich zu normalem ebenem Fensterglas. Laminiertes Glas kann brechen, aber es wird nicht zerspringen, und es ist schwer zu schneiden.
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Versuche, einen schnellen Zugang durch laminiertes Glas hindurch zu erhalten unter Verwendung von Hand- und Kraftwerkzeugen, wie Hämmern, Äxten, Kreissägen und Kettensägen, haben sich für den bei Polizei- und Militäreinsätzen geforderten Zeitrahmen als unangemessen erwiesen, und das einzige bis dahin identifizierte Verfahren war die Verwendung von Sprengstoff.
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Die Verwendung von Sprengstoff, um laminiertes Glas zu durchbrechen, hat verschiedene Nachteile, einschließlich des Risikos von Verletzungen aufgrund der Explosion selbst und des von ihr erzeugten Überdrucks, insbesondere, wenn der Sprengstoff in einem abgeschlossenen Raum verwendet wird, oder aufgrund von herumfliegendem Glas und anderen Splittern. Zusätzlich sind die Verwendung und die Handhabung von Sprengstoffen gefährlich und erfordern ein hohes Maß an Training von Spezialisten, um eine sichere Handhabung zu gewährleisten. Die Zeit, um Sprengstoffe sicher anzubringen, und die Notwendigkeit, dass Personen die unmittelbare Umgebung verlassen müssen, um die damit verbundenen Risiken zu vermeiden, führt ebenfalls zu beachtlichen Verzögerungen.
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Bei einem wesentlichen Teil von Notsituationen kann es sich bestenfalls als schwierig, wenn nicht unmöglich, erweisen, Personen auf der gegenüberliegenden Seite der Barriere vor der Verwendung von Sprengstoffen zu warnen, wodurch für diese Personen das Risiko, Verletzungen zu erleiden, aufgrund des Absprengens entsprechender Splitter drastisch ansteigt, insbesondere, wenn Personen verletzt oder handlungsunfähig sind. Bei Polizei- oder Militäreinsätzen kann es unpraktisch oder unerwünscht sein, vor der Zutrittsverschaffung eine Warnung abzugeben; in alternativen Situationen kann es höchst hilfreich, wenn nicht notwendig sein, dass der Zugang heimlich erfolgt, was weitestgehend unmöglich ist, wenn Sprengstoff verwendet wird.
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Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Sprengstoffen, um eine Barriere bei Polizei- und Militäreinsätzen zu durchbrechen, ist die damit verbundene Verzögerung in der Zutrittsbeschaffung nach dem Durchbruch, was mit der Zeit verbunden ist, die notwendig ist, um zu dem Durchbruch zurückzukehren, ausgehend von dem sicheren Abstand von der explosiven Ladung, in den sich die Personen zurückziehen mussten. Die Verwendung von Sprengstoffen in abgeschlossenen Räumen erhöht ebenfalls beträchtlich die Risiken von Personen beiderseits der Barriere.
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Nicht-explosive Ausrüstungen sind auf dem Markt verfügbar, die in der Lage sind, eine große Vielzahl von solchen Barrieren zu durchbrechen. Die Verwendung solcher nicht-explosiven Ausrüstungen ist nützlich in gefährlichen Umgebungen, wie solchen mit explosiven oder entzündbaren Atmosphären, die Ausrüstungen sollten jedoch idealerweise tragbar sein, selbständig, und sie sollten für ihre Verwendung wenig, wenn überhaupt, Zusatzausrüstung erfordern. Systeme, die komprimierte Luft verwenden und mehr als 150 kg wiegen, haben in Polizei- oder Militäreinsätzen, die schnell oder heimlich erfolgen sollen, nur eine begrenzte Nützlichkeit.
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Aus
DE 44 01 396 A1 ist eine Vorrichtung zum Zerschlagen einer Fahrzeugscheibe in Form eines Bechers bekannt, in dem ein mit einer pyrotechnischen Ladung beschleunigbarer Schlagkolben verschiebbar geführt ist. An der Mündung weist der Becher einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch auf, mit dem der Becher auf die zu zerschlagende Scheibe aufgesetzt wird. Eine Einrichtung zur Kompensation des bei der Zündung der pyrotechnischen Ladung auftretenden Rückschlags ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.
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DE 199 60 041 A1 betrifft eine Notausstiegsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die eine Pyrotechnikeinrichtung an einer Scharnieranordnung aufweist, die zwischen einer Fahrzeugtüre und der Fahrzeugkarosserie fest angebracht ist. Die Scharnieranordnung weist einen Scharnierbolzen auf, der in einem türseitigen Scharnierteil aufgenommen ist und Sollbruchstellen besitzt. Die Pyrotechnikeinrichtung weist einen durch Zünden einer pyrotechnischen Ladung bewegbaren Kolben auf, der die Scharniereinrichtung zerstört und so einen Notausstieg erzeugt. Die Zündung der pyrotechnischen Ladung kann durch einen Crashsensor des Fahrzeugs aktiviert werden. Die Frage einer Rückstoßverminderung oder Rückstoßkompensation stellt sich bei einer fest an einem Fahrzeug angebrachten pyrotechnischen Vorrichtung nicht.
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Die Druckschriften
JP 10131519 A und
US 6 298 785 B1 beziehen sich auf eine Sprengvorrichtung, mit der Objekte zum Beispiel aus Beton oder Naturstein aufgesprengt werden können, indem ein Schneidmittel, das Sägezahnform besitzen kann, auf das zu sprengende Objekt geschlagen wird. Die Zündung dieser Sprengvorrichtung erfolgt durch Schmelzen und Verdampfen eines dünnen Metalldrahts durch elektrischen Strom; der dadurch in der Sprengvorrichtung erzeugt abrupte Druckanstieg wird auf eine flüssige Substanz wie Wasser oder ein Öl übertragen, um ein gleichmäßiges Druckmedium zu erzeugen, welches das Schneidmittel vortreibt. Um die Sprengvorrichtung fest auf dem zu sprengenden Objekt aufgesetzt zu halten, ist auf ihrer Rückseite eine Druck erzeugende Vorrichtung vorgesehen, beispielsweise ein Druckluftzylinder.
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Auch dieser Stand der Technik lehrt keine dem Rückstoß bei Zündung der Vorrichtung entgegenwirkende Maßnahme.
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Beschreibung der Erfindung
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Um die Nachteile herumfliegender Splitter aufgrund uneingeschränkter Explosionsenergie zu überwinden, gibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung an, die die Energie verwendet, um ein eingeschlossenes Schneidwerkzeug anzutreiben, wodurch das Auftreten von Splittern auf der anderen Seite der Barriere minimiert wird. Um den weiteren Nachteil von Sprengstoff zu überwinden, der in dem Risiko für die ihn handhabende Person liegt, gibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung an, die eine Energiequelle aufweist und wobei alle zusätzlichen Elemente sich innerhalb der Vorrichtung befinden.
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Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, um durch eine Barriere hindurch Zugang zu erlangen durch die Handhabung der Energieaussendung um das System herum, um sowohl ausreichend Energie zum Durchbrechen der Barriere zur Verfügung zu stellen als auch, um eine Anti-Rückschlagskraft bereitzustellen, die ausreicht, um der Bedienperson die Verwendung der Vorrichtung zu erleichtern.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine intrinsisch sichere Vorrichtung zur Verschaffung eines Zugangs durch eine Barriere bereitzustellen, für die Verwendung an allen Orten, wo sie benötigt wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur Zutrittsbeschaffung durch eine Barriere hindurch bereitzustellen, die von einer einzigen Person einsetzbar und bedienbar ist, ohne dass die Bedienperson den Ort während des Betriebs der Vorrichtung verlassen muss. Eine solche Bedienung durch eine Person kann das Festhalten der Vorrichtung während ihres Betriebs umfassen.
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Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur Zutrittsverschaffung durch eine Barriere hindurch anzugeben, die sowohl die Menge als auch die Energie von Splittern minimiert, die sich durch das Brechen der Barriere ergeben.
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Erfindungsgemäß wird somit eine Vorrichtung zum Durchbrechen einer Barriere angegeben, die ein Krafterzeugungsmittel, ein Schneidmittel und ein Ausgleichsgewicht aufweist, die innerhalb eines Rahmens montiert sind, wobei die erzeugte Kraft auf das Schneidmittel wirkt, um das Schneidmittel auf die Barriere zu und durch diese hindurch zu beschleunigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zuerst auf das Ausgleichsgewicht wirkt, welches so ausgerichtet ist, dass die Richtung der Bewegung des Ausgleichsgewichts entgegengesetzt ist zu der Richtung der Schneidmittel, wodurch der Rückschlag aufgrund der entgegengesetzten Bewegung der Schneidmittel minimiert wird.
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Das Krafterzeugungsmittel muss ausreichend Energie liefern, um das Schneidmittel auf eine Geschwindigkeit zu beschleunigen, die für das Material der zu schneidenden Barriere geeignet ist. Die erforderliche Geschwindigkeit muss über den relativ kleinen Abstand zwischen der Lage der Schneidmittel in Ruheposition innerhalb des Rahmens und der Oberfläche der zu schneidenden Barriere erreicht werden. Eine gewisse Justierung dieses Abstands ist innerhalb der Konstruktion des Rahmenwerks erreichbar, und ein Bereich von Rahmenwerksgrößen erzielt eine weitere Flexibilität in der Möglichkeit, einen Bereich von Abstandsdistanzen zwischen dem Schneidmittel und der Oberfläche der zu schneidenden Barriere zu erzielen. Je größer der Abstand der Schneidmittel von der Barrierenoberfläche ist, umso größer ist die Zeitspanne, die zur Verfügung steht, um das Schneidmittel auf die gewünschte Geschwindigkeit zu beschleunigen, wodurch es ebenfalls möglich wird Energiequellen mit niedrigerer Energie oder langsamer operierende Energiequellen zu verwenden.
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Energiequellen umfassen pyrotechnische Ladungen sowie pneumatische oder hydraulische Einrichtungen. Pyrotechnische Ladungen haben den Vorteil, nach der Zündung hohe Strömungsraten von Verbrennungsgasen zu liefern, die bestimmt und gesteuert werden können über die Auswahl eines pyrotechnischen Materials mit einer geeigneten Brennrate, um die gewünschte Beschleunigung des Schneidmittels zu erhalten. Solche pyrotechnischen Materialien können Treibmittel sein, die Schießpulver umfassen können, obwohl auch Explosivstoffe verwendet werden können, wobei diese eine robustere Konstruktion der Vorrichtung erfordern, um die durch diese Arten von pyrotechnischen Materialien erzeugten höheren Kräfte aufzunehmen.
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Wenn hydraulische Mittel als Energiequelle verwendet werden, so ist deren Verwendung besser geeignet bei Materialien, die geringere Schneidgeschwindigkeiten erfordern, da diese typischerweise bei der Erzeugung der notwendigen Kraft langsamer agieren.
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Antirückschlagsverfahren sind im Stand der Technik wohl bekannt, wie zum Beispiel ein Kolben, der so angeordnet ist, dass er sich, wenn er aktiviert wird, in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung der Schneidmittel bewegt und als Ausgleichsgewicht für die von dem Schneidmittel ausgeübte Kraft wirkt. Die Gegengewichtskraft wird bestimmt durch die beschleunigte Masse, und als solche kann die Masse des Kolbens erhöht werden durch die Zugabe von zusätzlichem Ballastmaterial in der Kolbenkammer, die den Kolben zurückführt. Dieses Material kann ein Fluid sein, wie beispielsweise Wasser, oder, wenn Temperaturüberlegungen ein Kriterium sind, Glykol, oder das Material kann ein Festkörper sein, wie beispielsweise Bleischrot. Wenn Wasser als Ballast verwendet wird, so kann dieses aus der Vorrichtung ausgestoßen werden, wodurch ein Rückschlag signifikant vermieden wird und was nur zu einer geringen Befeuchtung der Umgebung des Ziels führt. Wenn Bleischrot oder dergleichen als Ballast verwendet wird, so bleibt dies innerhalb der Vorrichtung enthalten und führt nur zu einem geringen Rückschlag.
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Die Betätigung des Anti-Rückschlagsystems kann vorgezogen werden, sodass das Anti-Rückschlagsystem initiiert wird, kurz bevor das Schneidmittel aktiviert wird. Die Aktivierung des Antirückschlagsystems im Voraus hat den Vorteil, dass die Vorrichtung auf die zu schneidende Barriere gepresst wird, kurz bevor das Schneidmittel mit der Barriere in Eingriff gelangt, wodurch die zusätzliche Sicherheit erreicht wird, dass die Vorrichtung geeignet gegen die Oberfläche der Barriere angelegt ist.
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Obwohl die Vorrichtung geeignet ist, von einer Person betätigt zu werden, so kann sie, wenn größere Anwendungen und/oder wenn die Zeit bzw. die Geheimhaltung nicht der determinierende Faktor ist, zusätzlich ein Stützsystem aufweisen, welches die Vorrichtung während ihres Betriebes in Stellung hält. Die Vorrichtung kann somit durch die Verwendung eines Stützelements, welches mit einem Verbindungselement auf der Rückseite der Vorrichtung verbunden und auf einer horizontalen Oberfläche, wie beispielsweise dem Boden, abgestützt ist, positioniert und gegen eine vertikale Fläche gepresst werden.
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Die Verwendung der Vorrichtung kann ebenfalls verschiedene Verfahren umfassen, um das aus der Barriere ausgeschnittene Stück zurückzuhalten, um zu verhindern, dass dieses durch die Öffnung fällt, wie beispielsweise eine mechanische Kralle oder durch ein zusätzliches Element, welches durch Kleben wirkt, oder durch irgendein anderes bekanntes Mittel, welches auf die Oberfläche des zurückzuhaltenden Teils wirkt, um dieses festzuhalten.
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Neben laminiertem Glas kann die Vorrichtung ebenfalls dazu verwendet werden, verstärkte Feuertüren oder Fenster, Stahlplatten oder die meisten anderen Oberflächen zu durchbrechen, wobei kleinere Modifizierungen notwendig sein können, um der Stärke und der Dicke der Zieloberfläche und der Größe der erforderlichen Öffnung Rechnung zu tragen.
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Das Schneidmittel sollte für seine Anwendung optimiert sein unter Berücksichtigung der Art des zu brechenden Materials, der Dicke des Materials und der Größe der erforderlichen Öffnung. Wenn das Schneidmittel eine Klinge ist, so sollte eine geeignete Balance gefunden werden zwischen der Dicke des Klingenmaterials, ihres Gewichtes, des Klingenwinkels und der Länge der Klinge. Die erforderliche Geschwindigkeit der Klinge wird dann auf der Grundlage einer Balance zwischen der Energie, die erforderlich ist, um die Oberfläche zu durchbrechen, und der maximalen Beanspruchung, die die Klinge aushalten kann, bestimmt. Klingen können ferner verfeinert werden durch die Verwendung gezahnter Kanten, wobei verschiedene Konfigurationen von Zahnformen verfügbar sind, wie zum Beispiel eine V-Form oder eine abgestumpfte V-Form. Klingen können aus Metall gefertigt sein, wie zum Beispiel aus Stählen, einschließlich Karbonstählen, Edelstählen, Schnellarbeitsstählen, sowie Titan oder Carbid, wie beispielsweise von Wolfram, oder aus Keramikwerkstoffen, wie beispielsweise Zirkonoxid. Außerdem können Klingen beschichtet sein, um zusätzliche Eigenschaften zu erhalten, zum Beispiel mit einer Bronzebeschichtung, um Funken zu eliminieren, die bei dem Eingriff in das Barrierenmaterial entstehen könnten.
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Zusätzlich, wenn versucht wird, einige Materialien zu durchbrechen, wie zum Beispiel laminiertes Glas, so beginnt dieses Material sich durchzubiegen, wenn die Klinge beginnt einzudringen, und dies macht erforderlich, dass die Klingengeschwindigkeit ausreicht, um dieses Durchbiegen zu bewältigen und um das Schneiden durch die gesamte Dicke fortzuführen, da andererseits das Risiko besteht, dass die Klinge die Oberfläche lediglich wegdrückt, ohne sie zu schneiden.
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Ferner kann die Vorrichtung wenigstens teilweise aus Materialien konstruiert sein mit einem vergleichsweise großen Festigkeit-zu-GewichtsVerhältnis, wie beispielsweise Kohlefasern oder Titan, um eine verbesserte Tragbarkeit und eine leichtere Handhabung zu gewährleisten.
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Wenn die Verwendung es verlangt, so kann die Konstruktion der Vorrichtung dergestalt sein, dass sie intrinsisch sicher in gefährlichen Umgebungen handhabbar ist, wie beispielsweise in explosiven Atmosphären, die in petrochemischen Einrichtungen vorgefunden werden können. Solche Techniken können ein geschlossenes System für die Verbrennungsprodukte umfassen, die sich durch die Verwendung von pyrotechnischen Materialien ergeben. Ein weiterer Vorteil solcher geschlossener Systeme ist, dass, wenn die Verbrennungsrückstände abgekühlt sind, die Vorrichtung keine besondere Gefahr darstellt, die den Einsatz von einem Spezialisten erforderlich macht. Weitere Techniken, wie sie aus dem Stand der Technik wohl bekannt sind, wie beispielsweise Funkenunterdrückung durch Beschichten der Metallklingen der Schneidmittel mit Bronze, können ebenfalls eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen zeigen:
- 1 ein vereinfachtes Diagramm der Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, die verwendet werden kann, um eine quadratische Öffnung in eine Zielbarriere zu schneiden;
- 2 eine vereinfachte Querschnittsdarstellung einer Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Schneiden einer quadratischen Öffnung in eine Zielbarriere; und
- 3 ein vereinfachtes Diagramm der Quelle, einer Hauptexpansionskammer, einer sekundären Expansionskammer und der Verbindungsleitung bzw. des Verbindungsrohres zwischen diesen.
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Eine nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsform besteht aus einer Vorrichtung mit einer Klinge, deren Gewicht und deren Schneidwinkel geeignet gewählt wurden, um sicherzustellen, dass ausreichend Energie auf das Ziel übertragen wird. Die Klinge wird durch eine Kraft beschleunigt, die mit pyrotechnischen Mitteln erzeugt wird, wie etwa durch eine Schießpulverpatrone, oder durch eine pneumatische Ladung, wie beispielsweise aus komprimiertem Stickstoff. Nach Zündung wird diese Kraft verwendet, um die Klinge auf die für eine gewählte Anwendung und Klinge erforderliche Geschwindigkeit zu beschleunigen.
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Eine nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsform verwendet vier Stahlklingen mit Kanten in abgestumpfter Sägezahn-V-Form, deren Spitzen um 2 Inch (ca. 5,08 cm) voneinander getrennt sind. Diese Vorrichtung wird dazu verwendet, um eine quadratische Öffnung von 0,4225 m2 (0,65 m x 0,65 m) in eine Scheibe aus laminiertem Glas zu schneiden. Die Klingen werden auf eine Geschwindigkeit von ungefähr 55-60 m/s beschleunigt, unter Verwendung einer Schießpulverpatrone, die 1600 Körner von G20-Treibmittel aufweist.
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1 zeigt ein vereinfachtes Diagramm der Draufsicht auf die Ausführungsform der Vorrichtung, die verwendet wird, um eine quadratische Öffnung in eine Zielbarriere zu schneiden. Die Klingen (1) sind innerhalb eines Rahmens (2) gelagert und an jeden Punkt, an dem sie sich berühren, innerhalb einer sekundären Expansionskammer (3) gekoppelt. In der Mitte des Rahmens ist die Kraftquelle (4) angeordnet, die erforderlich ist, um die Klingen zu beschleunigen, wobei die Kraftquelle zum Beispiel eine Schießpulverpatrone und eine Zündvorrichtung aufweisen kann. Die Quelle (4) ist mit jeder primären Expansionskammer (5) durch eine Leitung bzw. ein Rohr (6) verbunden.
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2 zeigt ein vereinfachtes Querschnittsdiagramm in Seitenansicht der Ausführungsform, die verwendet werden kann, um eine quadratische Öffnung in eine Zielbarriere zu schneiden. Die Klinge (1) ist innerhalb des Rahmens (2) gelagert, während jedes der Klingenenden mit einem Kolben ausgeformt ist oder mit einem Kolben (7) verbunden ist, der innerhalb des Schaftes (8) einer der sekundären Expansionskammern (3) angeordnet ist. Um eine Öffnung zu schneiden, ist es normalerweise erforderlich, dass die Klingen eine geschlossene Form einnehmen, derart, dass jeder Kolben an den Enden von mehr als einer Klinge angeformt ist oder mit diesen verbunden ist und jeder Kolben an die Klingen, dort wo sie sich treffen, angekoppelt ist.
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3 zeigt ein vereinfachtes Diagramm einer Quelle (4), einer primären Expansionskammer (5), einer sekundären Expansionskammer (3) und der Verbindungsleitung bzw. des Verbindungsrohrs (6). Die Energiequelle (4) liefert, wenn sie betätigt ist, ein Gas, welches schnell durch die Leitung bzw. das Rohr (6) in den Schaft (9) der primären Expansionskammer (5) expandiert, wo die Kraft des expandierenden Gases dazu führt, dass der erste Kolben (10) sich in der entgegengesetzten Richtung bewegt, wie sie für die Bewegung der Klinge erforderlich ist. Das Gas dehnt sich weiter durch die Leitung bzw. das Rohr (11) aus in den Schaft (8) der sekundären Expansionskammer (3). Diese fortgesetzte Expansion innerhalb des Schaftes (8) erzeugt dann eine Kraft zur Beschleunigung eines zweiten Kolbens (7), der an dem Ende mindestens einer Klinge angeformt ist oder mit diesem verbunden ist und beschleunigt daher die Klinge auf die Zielbarriere (12) zu und durch diese hindurch.
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Auf die Zündung der Energiequelle hin bewegt sich das expandierende Gas durch die Leitung hindurch, die so konstruiert ist, dass das Gas zuerst in die primäre Expansionskammer expandiert, die einen Kolben aufweist, der so angeordnet ist, dass die Kraft des Gases bewirkt, dass der Kolben sich in einer Richtung bewegt, die entgegengesetzt zur Richtung der Bewegung der Klinge ist. Das expandierende Gas bewegt sich in der Leitung weiter zu einer zweiten Expansionskammer hin, wo die von dem expandierenden Gas ausgeübte Kraft auf einen zweiten Kolben wirkt, der an einer Schneidklinge ausgeformt ist oder mit dieser verbunden ist, um die Klinge auf das Ziel hin zu beschleunigen und in einer Gegenrichtung zu der Richtung der Bewegung des Kolbens. Indem das Gas in die erste Expansionskammer expandiert, bevor es in die zweite Expansionskammer eintritt, beginnt die Bewegung des ersten Kolbens kurz vor der Bewegung der Klinge, sodass deren erster Impuls die Vorrichtung auf die zu durchbrechende Zielbarriere hinbewegt. Die entgegengesetzte Bewegung des ersten Kolbens, einschließlich eines zusätzlichen Ballastes und der Klinge reduzieren signifikant den Rückstoß, den der Anwender erfährt.
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Die von dem Gas erzeugte Kraft beschleunigt die Klinge auf die optimale erforderliche Geschwindigkeit. Wenn die Klinge sich zu schnell bewegt, wird sie brechen, wenn sie sich zu langsam bewegt, wird sie nicht durch das Ziel gehen. Die Klingengeschwindigkeit und das Gewicht der Klinge sollten ausbalanciert sein, um ausreichend Energie zu liefern. Wenn die Klinge zu leicht ist, muss sie sich schneller bewegen und ist wahrscheinlich schwächer. Wenn die Klinge schwerer ist, muss sie sich nicht so schnell bewegen. Das Gewicht der Klinge und die erforderliche Kraft müssen ebenfalls in Abhängigkeit von der Dicke des Ziels optimiert werden. Die maximale Länge der Klinge und daher die Form des Schnitts werden bestimmt durch die Belastung, die die Klinge aushalten kann.