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Die Erfindung betrifft den Wirkteilzünder einer Mörsergranate. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine aus einem Zapfenmörser (auch als Spigot Mörser oder Fly-K Mörser bezeichnet) verschießbare, mit einem derartigen Wirkteilzünder versehene Mörsergranate. Ausganspunkt der Erfindung ist die Schaffung einer treibladungspulvergas-initiierten Zündersicherung für einen mechanisch wirkenden Bodenzünder, beispielsweise einer Flyk-Mörsergranate.
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Aus einem Zapfenmörser verschießbare Mörsergranaten sind beispielsweise aus dem Buch von Ian V. Hogg: „Munition für Leichtwaffen Mörser und Artillerie", 1. Aufl. 1989, Motorbuch Verlag, Stuttgart, Seite 106f. und 138f. bekannt. Sie bestehen üblicherweise aus einem als Treibrohr dienenden hohlen Leitwerksteil, der wirkteilseitig durch einen Stoßboden begrenzt ist. Im Inneren des Treibrohres stützt sich über eine Treibladung ein Treibkolben an dem Stoßboden ab. Der Wirkteilzünder ist dabei häufig als Bodenzünder ausgebildet.
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Zum Abfeuern einer Mörsergranate wird das hohle Leitwerksteil der Mörsergranate über den Zapfen (Spigot) geschoben. Dieses erfährt dadurch zunächst eine ausreichende Positionierung bzw. Führung. Zentrisch im Inneren dieses Spigots befindet sich waffenseitig ein Zündnadelmechanismus, welcher beim Abschuss einen Schlagkontakt auf ein Anzündhütchen zeitig. Dieses wiederum befindet sich munitionsseitig in einem, in oberer Position dieses hohlen Leitwerksteiles befindlichen Treibkolben. Mit diesem Schlagkontakt vom waffenseitigen Zündnadelmechanismus erfolgt über dieses Anzündhütchen die Initiierung jenes in diesem Kolben befindlichen Treibladungspulvers. Jene hieraufhin expandierenden Treibladungspulvergase treiben sodann diesen Kolben im hohlen Leitwerksteil rückwärtig (also entgegen der Schussrichtung) rasant nach unten, wodurch sich die Fly-k-Granate, abstützend vom Spigot, mit hoher Geschwindigkeit entgegengesetzt vorwärts von diesem entfernt; und hierüber den kontrolliert beherrschbaren Abschuss herbeiführt. In der unteren finalen Position beim Durchgang dieses Treibkolbens durch das hohle Antriebsteil wird dieser sodann dort gasdicht gefangen, was jene ansonsten mörserübliche übliche Abschusssignatur (Knall/Rauch/Lichtblitz) hier erheblich minimiert. Der Treibladungsanzünder wird also beispielsweise durch einen Schlagbolzen, der in den Zapfen eingelassen ist, gezündet. Dadurch wird der Treibkolben durch die Treibladungsgase mit hoher Kraft und Geschwindigkeit zum heckseitigen Ende der Mörsergranate bewegt. Diese Bewegung wirkt auf den Zapfen des Mörsers und die Mörsergranate mit ihrem eine Wirkladung (z. B. Sprengladung) einhaltenden Wirkteil (Gefechtskopf) wird in die Luft geschleudert.
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Zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Aktivierung der Wirkladung während des Transportes der Mörsergranate oder vor Erreichung des Zieles wird bei bekannten, derartigen Mörsergranaten als Sicherheitseinrichtung häufig ein durch die Abschussbeschleunigung verschiebbarer Sicherungsbolzen verwendet. Dieser greift zunächst in eine Ausnehmung eines schwenkbaren Detonatorträgers des Geschosszünders ein und hält diesen in seiner gesicherten Position, so dass der Detonator außerhalb der Fluchtung einer Zündkette gehalten wird, durch welche die Wirkladung zündbar ist. Sobald die Abschussbeschleunigung der Mörsergranate einen vorgegebenen Wert erreicht hat, wird der Sicherungsbolzen gegen den Druck eines elastischen Rückstellelementes (Feder) axial verschoben und der Detonatorträger freigegeben, so dass dieser (beispielsweise durch eine vorgespannte Drehfeder) in seine Zündposition geschwenkt und der Detonator in Fluchtung mit einer Anstichnadel gebracht wird.
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Ähnlich wie bei drallstabilisierten Artilleriegeschossen wird auch bei aus glatten Rohren verschießbaren Mörsergranaten häufig gefordert, dass der Geschosszünder zusätzlich zu der bekannten Sicherheitseinrichtung eine weitere Sicherheitseinrichtung umfasst, die unabhängig von der Abschussbeschleunigung wirkt. Insbesondere sehen die durch die NATO erlassenen Vorschriften (STANANG 4157 und/oder MIL-STD-1316E) das Vorhandensein einer derartigen zweiten Sicherheitseinrichtung vor.
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Aus der
DE 198 31 645 A1 ist bekannt, bei Mörsergranaten mit Kopfzünder als weitere Sicherheitseinrichtung den Druckabfall des Luftstromes heranzuziehen, der sich beim Flug der Mörsergranate entlang der spitzbogenförmigen Gestalt des Zünderkörpers ergibt.
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Eine derartige Lösung wäre bei Verwendung einer Mörsergranate mit bodenseitig angeordnetem Wirkteilzünder nur sehr aufwendig realisierbar, sofern diese Sicherheitseinrichtung ohne Zwischenschaltung elektrischer oder elektronischer Systeme direkt auf den Detonatorträger des Zünders wirken soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wirkteilzünder für eine Mörsergranate, insbesondere für eine aus einem Zapfenmörser verschießbare Mörsergranate mit bodenseitig (stoßbodenseitig) angeordnetem Wirkteilzünder zu offenbaren, die ein Sicherungssystem zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Aktivierung der Wirkladung enthält, dessen Funktionsweise im wesentlichen unabhängig von der Abschussbeschleunigung der Mörsergranate ist. Ferner soll eine aus einem Zapfenmörser verschießbare, mit einem derartigen Wirkteilzünder versehene Mörsergranate offenbart werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Wirkteilzünders durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Mörsergranate durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
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Das Wesen dieser Erfindung besteht darin, nach konstruktionstechnisch minimalinvasiven Maßstäben und unter hinreichender Berücksichtigung jener Fly-k-spezifischen Bauartbesonderheiten, bzw. der funktionell unveränderten Beibehaltung derselben, hier eine zweite Sicherungsvorrichtung in dieses Design zu implementieren. In diesem Zusammenhang greift diese Erfindung darauf zurück, anteilig expandierende Treibladungsgase bypassartig durch den geschoßseitigen Stoßboden hindurch zu führen und derart kontrolliert auf die Frontseite eines in Schussrichtung vorzugsweise nunmehr quer und gasschlupfdicht verbauten Scherkragenbolzen zu leiten. Da bei einem regulären Abschuss von Fly-k-Granaten das Druckniveau der Abschussgase einem Vielfachen der Scherkraft im Kragen von diesem Scherkragenbolzen entspricht, ist hierüber in Verbindung mit der bereits hierzu vorhandenen ersten Sicherungsvorrichtung (g-Schalter mit nachgeschaltetem Hemmwerk) sichergestellt, dass periphere Kräfte hier zu keiner irregulären Zünderauslösung führen können.
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Die Erfindung beruht daher im Wesentlichen auf dem Gedanken, daß der Wirkteilzünder einen von einer gesicherten Position in eine Zündposition schwenkbaren Detonatorträger umfasst, der mit einer ersten Sicherungseinrichtung in Wirkverbindung steht, die, bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung, einen sich in Längsrichtung der entsprechenden Mörsergranate erstreckenden, durch eine Feder belasteten Sperrstift umfasst, welcher sich mit seinem ersten Ende an einem Scherbolzen abstützt. Dabei ist der Scherbolzen innerhalb einer Querbohrung angeordnet und weist auf seiner dem ersten Ende des Sperrbolzens zugewandten Seite eine Führungskontur auf, derart, dass in der gesicherten Position des Detonatorträgers das zweite Ende des Sperrbolzens gegen den Druck der Feder in eine Ausnehmung des Detonatorträgers gedrückt wird und eine Schwenkbewegung des Detonatorträgers in seine Zündposition verhindert. Die Querbohrung weist eine Verbindungsbohrung auf, über welche die beim Abschuss der entsprechenden Mörsergranate Treibladungsgase in die Querbohrung gelangen können und dort eine Druckerhöhung bewirken, die ausreicht, um den mit der Führungskontur versehenen Teil des Scherbolzens von dem restlichen Teil des Scherbolzens abzutrennen und entlang der Querbohrung in Richtung auf die Außenwand der Mörsergranate zu verschieben, so dass der sich auf der Führungskontur mit seinem ersten Ende abstützende Sperrstift aufgrund der sich ändernden Führungskontur aus der ersten Ausnehmung des Detonatorträgers herausgedrückt wird und der Detonatorträger in seine Zündposition schwenkbar ist.
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Im Gegensatz zu bekannten Wirkteilzündern von Mörsergranaten mit Kopfzünder schlägt die Erfindung also vor, nicht die äußere Luftströmung zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung des Wirkteilzünders heranzuziehen, sondern die bei Abschuss heckseitig auf den Stoßboden der Mörsergranate wirkenden Treibladungsgase.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Scherbolzen als Scherkragenbolzen ausgebildet ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der erfindungsgemäße Wirkteilzünder zusätzlich zu der ersten Sicherungseinrichtung eine von der Abschussbeschleunigung der Mörsergranate abhängige zweite Sicherheitseinrichtung, die einen axial verschiebbaren Sicherungsbolzen aufweist, der in der Ruheposition der Mörsergranate mittels eines Rückstellelementes in eine zweite Ausnehmung des Detonatorzünders eingreift, und der bei Erreichen einer vorgegebenen Abschussbeschleunigung durch die Trägheitskräfte gegen den Druck des Rückstellelementes aus der zweiten Ausnehmung herausgedrückt wird.
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Bei einer erfindungsgemäßen aus einem Zapfenmörser verschießbaren Mörsergranate mit einem als Bodenzünder ausgebildeten Wirkteilzünder wird vorgeschlagen, dass der Scherbolzen innerhalb einer in dem Stoßboden der Mörsergranate befindlichen Querbohrung angeordnet ist, welche über die in dem Stoßboden axial angeordnete Verbindungsbohrung mit dem Treibrohr verbunden ist.
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Allerdings kann auch vorgesehen werden, dass der Wirkteilzünder ein Zündergehäuse umfasst, welches in die Mörsergranate einsetzbar ist, und in dem sich sowohl die Querbohrung mit Scherbolzen als auch der Sperrstift befinden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
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1 den Längsschnitt einer aus einem Zapfenmörser verschießbaren Mörsergranate im Bereich ihres einen Scherkraftbolzen umfassenden Wirkteilzünders, kurz bevor der in dem Zapfen des Mörsers angeordnete Schlagbolzen auf den Treibladungsanzünder der Mörsergranate auftrifft;
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2 eine 1 entsprechende Ansicht, kurz nach Zündung der Treibladung der Mörsergranate;
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3 die vergrößerte Ansicht des in einer Querbohrung befindlichen Scherkragenbolzens des erfindungsgemäßen Wirkteilzünders.
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In den 1 und 2 ist mit 1 eine aus einem Zapfenmörser verschießbare Mörsergranate bezeichnet, wobei allerdings lediglich die Mörsergranate im Bereich ihres mit 2 bezeichneten Stoßbodens dargestellt ist.
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Die Mörsergranate 1 weist heckseitig ein als zugleich als Treibrohr 3 dienendes hohles Leitwerksteil auf, wobei das Treibrohr 3 nach oben hin (in Schussrichtung) durch den Stoßboden 2 begrenzt ist. Im Inneren 4 des Treibrohres 3 befindet sich der vordere Teil des Zapfens 5 eines nicht weiter dargestellten Zapfenmörsers. In diesem Zapfen 5 ist ein durch eine nicht dargestellte Abschussvorrichtung betätigbarer Schlagbolzen 30 eingelassen.
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An den Stoßboden 2 der Mörsergranate 1 schließt sich innerhalb des Treibrohres 3 eine Treibladung 6 an, die sich in einem zum heckseitigen Ende der Granate axial verschiebbarer Treibkolben 7 befindet.
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Die Mörsergranate 1 umfasst einen als Bodenzünder ausgebildeten Wirkteilzünder 8 mit einem von einer gesicherten Position in eine Zündposition schwenkbaren Detonatorträger 9.
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Dieser Detonatorträger 9 steht mit einer erfindungsgemäßen ersten Sicherungseinrichtung 10 des Wirkteilzünders 8 in Wirkverbindung. Hierzu umfasst die erste Sicherungseinrichtung 10 einen sich in Richtung der Längsachse 100 der Mörsergranate 1 erstreckenden, durch eine Feder 11 entgegen der Schussrichtung belasteten Sperrstift 12. Dabei stützt sich der Sperrstift 12 mit seinem ersten Ende 13 an einem Scherkragenbolzen 14 ab (vgl. auch 3).
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Der Scherkragenbolzen 14 ist innerhalb einer Querbohrung 15 in dem Stoßboden 2 der Mörsergranate 1 angeordnet und wird hinsichtlich seines axialen Freiheitsgrades in der Querbohrung 15 durch den Scherkragen 31 des Scherkragenbolzens 14 positioniert. Der Scherkragenbolzen 14 weist auf seiner dem ersten Ende 13 des dem Sperrstift 12 zugewandten Seite eine Führungskontur 16 auf, derart, dass in der in den 1 und 3 dargestellten gesicherten Position, bei welcher der auf dem Detonatorträger 9 befindliche Detonator (nicht dargestellt) außerhalb der Fluchtung einer Zündkette gehalten wird, das zweite Ende 17 des Sperrstiftes 12 gegen den Druck der Feder 11 in eine erste Ausnehmung 18 (2) des Detonatorträgers 9 formschlüssig gedrückt wird und eine Schwenkbewegung des Detonatorträgers 9 in seine Zündposition verhindert.
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Die Querbohrung 15 ist über eine in dem Stoßboden 2 axial angeordnete Verbindungsbohrung 19 mit dem Treibrohr 3 verbunden.
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Zusätzlich zu der ersten Sicherungseinrichtung 10 ist eine zweite Sicherungseinrichtung 20 vorgesehen, welche in Abhängigkeit von der Abschussbeschleunigung der Mörsergranate 1 wirkt. Diese besteht im Wesentlichen aus einem in eine zweite Ausnehmung 21 des Detonatorträgers 9 eingreifenden Sicherungsbolzen 22, welcher durch ein elastisches Rückstellelement 23 beaufschlagt ist.
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Nachfolgend wird auf die Wirkungsweise der beiden Sicherungseinrichtungen 10 und 20 des Wirkteilzünders 8 beim Abschuss der erfindungsgemäßen Mörsergranate 1 eingegangen:
Wie in 1 angedeutet, befindet sich die Mörsergranate 1 auf dem Zapfen 5 des Mörsers (geladener Zustand des Mörsers). Trifft nun durch Betätigung einer entsprechenden Abschusseinrichtung (nicht dargestellt) der Schlagbolzen 30 auf den Treibladungsanzünder 24, so wird die Treibladung 6 gezündet, und der Treibkolben 7 wird durch die sich bildenden Treibladungsgase 25 mit hoher Kraft und Geschwindigkeit zum heckseitigen Ende der Mörsergranate 1 hinbewegt (2). Dabei wirkt der Treibkolben 7 auf den Zapfen 5 des Mörsers, so dass die Mörsergranate 1 in die Luft geschleudert wird.
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Nach Zündung der Treibladung 6 gelangt ein Teil bzw. eine dosierte Teilmenge der (expandierenden) Treibladungsgase 25 durch die Verbindungsbohrung 19 in die Querbohrung 15 und wirkt auf die Frontseite 32 des in der Querbohrung 15 durch den Scherkragen 31 fixierten Scherkragenbolzens 14 (3) und bewirkt dort eine Druckerhöhung. Die hieraus resultierende Druckkraft reicht aus, um ein Abscheren des Scherkragens 31 zu bewirken, so dass die axiale Lagefixierung des Scherkragenbolzens 14 aufgehoben wird. Der mit der Führungskontur 16 versehenen Teil 26 des Scherkragenbolzens 14 wird daher entlang der Querbohrung 15 in Richtung auf die Außenwand 27 der Mörsergranate 1 verschoben. Dadurch wird der sich auf der Führungskontur 16 mit seinem ersten Ende 13 abstützende und durch die Feder 11 vorgespannte Sperrstift 12 aufgrund der sich ändernden Führungskontur 16 aus der ersten Ausnehmung 18 des Detonatorträgers 9 herausgedrückt. D. h., nach Zündung der Treibladung 6 ergibt sich in der Querbohrung 15 eine Druckerhöhung, die ausreicht, um den mit der Führungskontur 16 versehenen Teil 26 des Scherkragenbolzens 14 von dem restlichen Teil des Scherkragenbolzen 14 abzutrennen und entlang der Querbohrung 15 in Richtung auf die Außenwand 27 der Mörsergranate 1 zu verschieben, sodass der sich auf der Führungskontur (16) mit seinem ersten Ende 13 abstützende Sperrstift 12 aufgrund der sich ändernden Führungskontur 16 aus der ersten Ausnehmung 18 des Detonatorträgers 9 herausgedrückt wird und der Detonatorträger 9 in seine Zündposition schwenkbar ist.
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Außerdem wird durch die Beschleunigung der Mörsergranate 1 auch der Sicherungsbolzen 22 der zweiten Sicherungseinrichtung 20 gegen den Druck des Rückstellelementes 23 aus der zweiten Ausnehmung 21 herausgedrückt, so dass der Detonatorträger 9 mittels einer nicht dargestellten Drehfeder nun in seine Zündposition geschwenkt wird und damit der Detonator mit einer nicht dargestellten Anstichnadel einer Zündkette fluchtet.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann der erfindungsgemäße Wirkteilzünder nicht nur in Verbindung mit aus Zapfenmörsern verschießbaren Mörsergranaten verwendet werden, sondern er kann auch für Wirkteilzünder rohrgebundener Mörsergranaten eingesetzt werden. Allerdings ist für eine derartige Verwendung ebenfalls Voraussetzung, dass ein Teil des beim Abschuss der Mörsergranate gebildeten Treibladungsgases auf einen entsprechenden Scherbolzen des Wirkteilzünders wirken.
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Die Erfindung ist zudem nicht auf die Verwendung eines Scherbolzens beschränkt. Auch so genannte Scherkragenbolzen können hierfür alternativ verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mörsergranate
- 2
- Stoßboden
- 3
- Treibrohr
- 4
- Innere des Treibrohres
- 5
- Zapfen
- 6
- Treibladung
- 7
- Treibkolben
- 8
- Wirkteilzünder
- 9
- Detonatorträger
- 10
- (erste) Sicherungseinrichtung
- 11
- Feder
- 12
- Sperrstift
- 13
- erste Ende
- 14
- Scherbolzen, Scherkragenbolzen
- 15
- Querbohrung
- 16
- Führungskontur
- 17
- zweite Ende
- 18
- erste Ausnehmung
- 19
- Verbindungsbohrung
- 20
- (zweite) Sicherungseinrichtung
- 21
- zweite Ausnehmung
- 22
- Sicherungsbolzen
- 23
- Rückstellelement
- 24
- Treibladungsanzünder
- 25
- Treibladungsgase
- 26
- Teil des Scherbolzens
- 27
- Außenwand
- 30
- Schlagbolzen
- 31
- Scherkragen
- 32
- Frontseite
- 100
- Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Ian V. Hogg: „Munition für Leichtwaffen Mörser und Artillerie”, 1. Aufl. 1989, Motorbuch Verlag, Stuttgart, Seite 106f. und 138f. [0002]
- Vorschriften (STANANG 4157 und/oder MIL-STD-1316E) [0005]
