DE1154740B - Elektrischer Zuender fuer Raketen - Google Patents
Elektrischer Zuender fuer RaketenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Sockelzünder, der für Raketen mit Hohlladung bestimmt ist
und beim Aufschlag durch einen an sich bekannten piezoelektrischen Aufschlagzünder ausgelöst wird.
Letzterer ist an der Spitze der Hohlladung angebracht und mit dem Sockelzünder über zwei Drähte verbunden.
Der Aufschlagzünder gibt beim Aufschlag einen elektrischen Strom ab, der den Sockelzünder
speist und zum Ansprechen bringt. Der Sockelzünder befindet sich in der Nähe der Hohlladung und zündet
auf elektrischem Wege diese Hohlladung wesentlich schneller, als es ein gewöhnlicher Aufschlagzünder tun
könnte.
Die bekannten elektrischen Sockelzünder haben zahlreiche Nachteile. Sie werden entweder sofort
(manchmal sogar noch im Abschußrohr) oder nach Brennschluß der Treibladung scharf. Im ersteren Falle
kann der Zünder bereits in geringem Abstand vom abschießenden Flugzeug in Tätigkeit treten, was für
das letztere gefährlich ist; auch sind Vorsichtsmaßregeln erforderlich, falls die Rakete aus dem Abschußrohr
befreit werden muß, wenn sie sich in diesem verklemmt und der Zünder bereits scharf ist. Im zweiten
Fall kann die von der Rakete vor dem Scharfwerden des Zünders zurückgelegte Entfernung zu groß sein
und es unmöglich machen, ein nahegelegenes Ziel zu beschießen.
Es ist bereits ein elektrischer Zünder mit Vorrichtungen zur Erzielung einer vollständigen Vorrohrsicherheit
und Rohrsicherheit bekanntgeworden. Zu diesem Zweck ist der die Zündpille tragende Zündkapselträger
im Gehäuse des Zünders verschiebbar und weist zwei Gleitschienen auf, die zum Kurzschluß
in der Sicherungsstellung dienen. In der Ruhestellung ist die Feuerkette dadurch unterbrochen, daß zwei
Löcher, durch welche die Zündflamme hindurchtreten muß, einander nicht gegenüberliegen. Die Verschiebungen
des Zündkapselträgers werden durch eine Hilfszündpille auf elektrischem Wege gesteuert. Diese
Anordnung ist sehr kompliziert, weil zwei Zündpillen vorgesehen sind, wodurch die Versagermöglichkeiten
vervielfacht werden, und weil die Zündladung unabhängig von der Zündpille und mit dieser über die genannten
Löcher verbunden ist. Dadurch sind weitere Versagermöglichkeiten vorhanden.
Andererseits sind Aufschlagzünder auch elektrischer Art seit langem bekannt, bei denen die vom
Schlagbolzen aufzustechende Zündpille von einem schwenkbaren Zündkapselträger getragen wird, der in
der Sicherungsstellung verschwenkt gehalten wird und so die Feuerkette unterbricht.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Sockel-
Anmelder:
Hotchkiss-Brandt, Paris
Hotchkiss-Brandt, Paris
Vertreter: Dipl.-Ing. R. Ohmstede
und Dipl.-tng. B. Schmid, Patentanwälte,
Stuttgart S, Falbenhennenstr. 17
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Juli 1960 (Nr. 833 587)
Frankreich vom 21. Juli 1960 (Nr. 833 587)
Zünders für Raketen, der die gleichen Sicherungsmöglichkeiten wie der erwähnte bekannte Zünder besitzt,
jedoch wesentlich einfacher konstruiert ist.
Der erfindungsgemäße elektrische Zünder für Raketen mit Vorrohrsicherheit und Rohrsicherheit, der
einen derart bewegbaren Zündkapselträger enthält, daß in der Ruhestellung des Zündkapselträgers die
Feuerkette unterbrochen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die im Zündkapselträger befindliche Zündkapsel
die Zündpille und eine Zündladung enthält, wobei das aus Isolierstoff bestehende Gehäuse des
Zünders zwei feste Anschlußklemmen aufweist und die eine Elektrode der Zündpille ständig mit der einen
Anschlußklemme verbunden ist, während die zweite Elektrode der Zündpille mit einem Kontaktstück verbunden
ist, das auf dem Zündkapselträger sitzt und in der Ruhestellung desselben mit der ständig mit der
ersten Elektrode verbundenen Anschlußklemme Kontakt macht, während in der geschärften Stellung des
Zündkapselträgers das bewegliche Kontaktstück mit der anderen festen Anschlußklemme Kontakt macht.
Weil das Zündergehäuse erfindungsgemäß aus Isolierstoff besteht, benötigen die beiden Anschlußklem-
4.5 men keine besondere Isolation. Die Konstraktion ist
einfach, billig und platzsparend.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin
ist
Fig. 1 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Zünders in Ruhestellung mit größtenteils weggelassenem
Deckel,
309 688/31
Fig. 2 und 3 Schnitte längs der gebrochenen Linien 2-2 und 3-3 in Fig. 1,
Fig. 4 ein Teilschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1,
Fig. 5 ein Teilschnitt der Rückseite des Zünders mit den elektrischen Anschlußklemmen,
Fig. 6 eine Ansicht des pneumatischen Schärfverzögerers
mit Zickzacknut,
Fig. 7 eine Vorderansicht des Zünders in der geschärften Stellung mit abgenommenem Deckel,
Fig. 8 ein Schnitt längs der gebrochenen Linie 8-8 in Fig. 7,
Fig. 9 und 10 elektrische Schaltbilder vor und nach dem Schärfen und
Fig. 11 eine schematische Ansicht einer mit dem erfindungsgemäßen Zünder versehenen Rakete.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Zünder ein Gehäuse ;4 aus elektrisch nichtleitendem
Material, das aus einem Boden 1 und einer zylindrischen Wand 2 besteht. Auf der Wand 2 ist ein metallischer
Deckel3 befestigt, und zwar z.B. mittels Schrauben 4, die in Gewindelöcher 5 an verstärkten
Stellen der Wand 2 eingeschraubt sind. Der Deckel hat ein Mittelloch 6, das zum Durchtritt der Stichflamme
zu der zu zündenden Ladung dient.
Im Inneren des Gehäuses^, das vom Deckel3 geschlossen
ist, kann ein Träger Z? für den Funkenzünder und die Sprengkapsel um eine Achse W-W geschwenkt
werden. Die Achse W-W ist parallel zur Längsachse X-X des Gehäuses 1, jedoch exzentrisch zu diesem.
Der Träger S besteht aus nichtleitendem Material. Er ist vorzugsweise gepreßt und weist drei zylindrische
Hohlräume 7, 8 und 9 mit parallelen Achsen auf, die durch Stege 10 verbunden sind. Von vorn gesehen
hat der Träger die Form eines Winkels.
Der zylindrische Teil 7 mit der Achse W-W ist um einen festen Zapfenil drehbar, der am Boden 1 des
Gehäuses A befestigt und bei 12 (Fig. 3 und 8) im
Metalldeckel 3 gelagert ist.
Der TrägerB wird axial zwischen einem Sprengring 13, der sich in einer Ringnut 14 des Zapfens 11
befindet; und einem Absatz 15 des Zapfens gehalten. Er sucht sich unter dem Einfluß einer Feder 16
(Fig. 3), deren Enden am Träger und am Zapfen befestigt sind, um die Achse W-W in Richtung des Pfeiles
p (Fig. 1) zu drehen und hierbei aus der in Fig. 1 bis 3 gezeigten entschärften Ruhestellung in die in
Fig. 7 und 8 gezeigte geschärfte Stellung zu gelangen.
Der zweite zylindrische Teil 8 des Trägers (Fig. 2) ist so angeordnet, daß seine in der Ruhestellung zur
AchseX-X exzentrische Achse Y-F in der geschärften
Stellung bei Y^Y1 (Fig. 7 und 8) mit dieser Achse
zusammenfällt. Der Teil 8 ist an beiden Enden offen und nimmt eine bekannte elektrisch zündbare Sprengkapsel
C beliebiger Art, z. B. mit Funkenzünder, auf. Im dargestellten Beispiel besteht die Sprengkapsel C
aus einer Mittelelektrode 17 und einer Umf angselektrode, die durch den Mantel 18 gebildet wird. Zwischen
den beiden Elektroden befindet sich ein Dielektrikum 19. Der Überschlag eines Funkens zwischen
den beiden Elektroden 17 und 18 löst die Zündung des Zündhütchens 20 und damit der Zündladung 21
aus, deren Flammen durch ein Loch 22 im Mantel 18 nach außen schlagen.
Der dritte zylindrische Teil 9 hat einen Hohlraum 23 mit Absatz 24, in welchem sich unter dem Einfluß
der Trägheit im Sinne des Pfeiles f2 F(ig. 2) ein Sicherungsstift
25 verschieben kann. Eine Feder 26 sucht den Sicherüngsstift in der in Fig. 2 gezeigten Ruhelage
zu halten, bei welcher der Stift den Träger freigibt. Er befindet sich hierbei gegenüber einer Ausnehmung
27 im Boden 1 des Gehäuses^. Ein Sprengring28,
der sich in einer Umfangsnut28a des Sicherungsstiftes
befindet, legt sich in der gezeigten Ruhelage gegen den Träger^.
Der Trägers ist in der Ruhelage in der in Fig. 1 bis 3 gezeigten entschärften Stellung durch eine Sicherung
D verriegelt, die durch Trägheitseinwirkung
ίο selbsttätig aufgehoben wird, jedoch durch einen pneumatischen
Stoßdämpfer verzögert wird, der mit einer Stoßsicherung für die Vorrohrsicherung verbunden
ist.
Die Sicherungsvorrichtung D besteht aus einem
1S Ansatz 29 des Trägers S, der so angebracht ist, daß
bei der Drehbewegung des Trägers S zum Entspannen des Zünders der Ansatz 29 während des Übergangs
von der Stellung gemäß Fig. 1 in diejenige gemäß Fig".* 7 senkrecht zu seiner Achse Z-Z an einer
zylindrischen Hülse 30 vorbeigehen muß, die zwischen dem Boden 1 des Gehäuses A und dem Deckel 3 im
Hohlraum eines an der Innenfläche des Bodens 1 befindlichen Ansatzes 31 eingesetzt ist. Die Hülse 30
weist eine Öffnung 32 für den freien Durchgang des Ansatzes 29 auf. In der Hülse 30 befindet sich ein
Kolben 33, der in der Ruhestellung des Zünders sich unter der Wirkung einer Feder 34 gegen einen, elastischen
Anschlag 35 (Fig. 1 und 3) legt, derart, daß er die Öffnung 32 verdeckt und so den Vorbeigang des
Ansatzes 29 verhindert. Der Kolben 33 kann sich unter dem Einfluß der Trägheit gegen die Wirkung
der Feder 34 in der Hülse 30 verschieben und so in die Stellung gemäß Fig. 8 gelangen, in der er den
Durchgang des Ansatzes 29 freigibt. Er stellt jedoch in Wirklichkeit das bewegliche Element eines Bremszylinders
dar, dessen festes Element die Hülse 30 selbst bildet. Die Verschiebung des Kolbens 33 in Richtung
auf den Boden 1 wird dadurch verlangsamt, daß die Luft im Raum zwischen der Hülse und dem Kolben
durch deai engen Spielraum zwischen der Innenfläche der Hülse und der Außenfläche des Kolbens oder
durch eine zusätzliche Längsrille von geringem Querschnitt in der Außenfläche des Kolbens austreten
muß. Die so erzielte Bremsung kann so gewählt werden, daß die Verschiebung des Kolbens aus der Verriegelungsstellung
gemäß Fig. 3 zur entsicherten Stellung gemäß Fig. 4 mehrere Zehntelsekunden erfordert.
Um eine ungewollte Verlagerung durch einen Stoß bei Transport- und Verladearbeiten auszuschließen,
trägt der Kolben 33 eine Nase 36, die sich in bekannter Weise in einer Zickzacknut37 (Fig.3, 6 und 8)
verschiebt. Letalere befindet sich in der Außenfläche eines Zylinders 38, der mittels eines Flansches 38 a
zwischen dem Boden 1 des Gehäuses A und einer hinterschnittenen Aussenkung der Hülse 30 eingesetzt
ist. Die Nut 37 endet in einer Aussparung 39 (Fig. 6), in der sich die Nase 36 verriegelt, wenn der Kolben
zurückgezogen ist (Fig. 8).
Zur Zündung des elektrischen Zünders dienen zwei Anschlußdrähte 40 und 41, die vorzugsweise mit
einem bekannten piezoelektrischen Aufschlagzünder verbunden sind. Dieser ist im Kopf des Geschosses
untergebracht {nicht dargestellt). Die Anschlußdrähte 40 und 41 treten außerhalb der Wand 2 in des
Boden 1 des Gehäuses A durch ein Loch 42 ein urad sind an Lötfahnen43 und 44 angeschlossen (Fig. 5).
Die Lötfahne 43 ist mittels einer Sehraube 45
(Fig. 3 und 8) mit dem Zapfen 11 des Sprengkapsel-
trägers ß verbunden und steht über diesen Metallzapfen
in dauernder Verbindung mit dem leitenden Deckel 3. Auf diesem ist mittels einer Schraube 46
ein Kontaktstück 47 befestigt (Fig. 1 und 7). Das Kontaktstück 47 ist mittels eines isolierten losen Drahtes
48 dauernd mit einem Kontakt 49 verbunden, der im Sprengkapselträger die Verbindung mit der Mittelelektrode
17 der Sprengkapsel herstellt (Fig. 2). Außerdem ist das Kontaktstück 47 mit einer Zunge 50 versehen,
die sich in der Ruhestellung elastisch gegen ein bewegliches Kontaktstück 51 legt, das an den
Bewegungen des Sprengkapselträgers B teilnimmt, da es um den zylindrischen Teil 9 desselben herumgreift.
Das Kontaktstück 51 steht in Berührung mit dem vorderen Ende des Mantels 18, der die Außenelektrode
der Sprengkapsel C darstellt, und hat ein Loch 52 an der gleichen Stelle wie das Loch 22 dieses
Mantels. In der Ruhestellung sind also die beiden Elektroden 17 und 18 mit dem gleichen Anschluß 40
über den Draht 48 bzw. den Kontakt 51 verbunden, die beide mit dem Kontaktstück 50 Kontakt machen
(Fig. 1, 2 und Schaltbild der Fig. 9).
Die andere Lötfahne 44 (Fig. 4 und 5) ist mittels einer Schraube 54 und einer im Boden 1 des Gehäuses/!
sitzenden Metallhülse 55 mit einem Kontaktstück 56 verbunden, das an der Innenseite der Wand 2
des Gehäuses A sitzt. Das Kontaktstück 56 ist so angeordnet, daß der den zylindrischen Teil 9 des Sprengkapselträgers
B umkreisende Teil des beweglichen Kontaktstücks 51 mit dem festen Kontaktstück 56 in
Berührung kommt, wenn der Sprengkapselträger B sich in der geschärften Stellung (Fig. 7 und 8) befindet.
Damit ist gemäß Fig. 10 die Elektrode 18 über die Teile 51 bis 56 mit dem zweiten Anschluß 41 verbunden.
Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: In der Ruhestellung befindet sich der Sprengkapselträger B
in der Stellung gemäß Fig. 1 bis 3, wobei die Achse der Sprengkapsel C sich bei Y-Y befindet und damit
gegen das axiale Loch 6 des Gehäuses verschoben ist. Damit ist die Zündkette unterbrochen. Der Metalldeckel
3 verhindert, daß Flammen aus dem Zünder herausdringen könnten, falls die Sprengkapsel C unbeabsichtigt
zünden sollte.
Der Sprengkapselträger B sucht sich unter der Wirkung der Torsionsfeder 16 um die Achse W-W in seine
geschärfte Stellung zu drehen, in der die Zündkette geschlossen ist. Diese Stellung ist in Fig. 7 und 8 dargestellt.
Diese Drehbewegung wird aber durch den Kolben 33 verhindert, gegen den sich der Ansatz 29
des Zündkapselträgers B legt.
Beim Abschuß der Rakete verschiebt sich unter der Wirkung der Schubkraft, die von der Treibladung
entwickelt wird, der Kolben 33 durch Trägheitswirkung unter Zusammendrückung der Feder 34 (Fig. 8)
und gibt den Zündkapselträger B frei. Jede unvorhergesehene Schärfung des Zünders unter der Wirkung
eines zufälligen Stoßes wird durch die Zickzacknut 37 des Zylinders 38 verhindert, in die der am Kolben 33
befestigte Stift 36 eingreift. Bei einem zufälligen Stoß legt sich nämlich dieser Stift 36 in an sich bekannter
Weise gegen die Wände der Zickzacknut und verhindert so eine Verschiebung des Kolbens.
Bei normalem Abschuß des Geschosses dagegen verschiebt sich der Stift 36 ohne Stöße in der Nut 37,
wobei sich der Kolben 33 um die Achse Z-Z in der Hülse 30 dreht, bis der Stift 36 das Ende 39 der Zickzacknut
erreicht und sich hier verriegelt (Fig. 8), so daß der Kolben 33 an einer Rückkehr in die vordere
Stellung gehindert wird.
Die Bewegung des Kolbens 33 wird durch den pneumatischen Stoßdämpfer gebremst, der aus dem
Kolben und der Hülse 30 besteht. Hierdurch wird die Freigabe des Zündkapselträgers B um einige Zehntelsekunden
verzögert, so daß bei einer unbeabsichtigten Verklemmung der Rakete im Absehußrohr der Zündkapselträger
verriegelt bleibt und der Zünder nicht
ίο geschärft wird.
Man erhält so eine völlige Rohrsicherheit, d. h., der Zünder wird erst nach Zurücklegung eines gewissen
Weges gespannt, der der Freigabeverzögerung des Zündkapselträgers entspricht. Hierbei ist angenommen,
daß die Feder 16, welche die Drehbewegung des Zündkapselträgers hervorruft, so kräftig ist, daß sie
die durch die Trägheit hervorgerufene Reibung des Zündkapselträgers B an der Innenwand des Bodens 1
des Gehäuses ;4 während der gesamten Schubdauer
so der Treibladung überwindet.
Zusätzlich verriegelt der Sicherungsstift 25 den Zündkapselträger B in der Sicherungsstellung bis zum
Ende der Beschleunigung der Rakete, d.h. bis zum Brennschluß der Treibladung, da er gegen die Kraft
der Feder 26 durch Trägheitswirkung in die Ausnehmung 27 gedrückt wird.
Es sei bemerkt, daß der Sicherungsstift 25 allein die Schärf ung des Zünders nicht sicher verhindern könnte,
falls die Rakete sich im Absehußrohr verklemmt. Dies
ist die Aufgabe der Vorrichtung D und insbesondere ihres Dämpfungszylinders.
In elektrischer Hinsicht ist die Mittelelektrode 17 über den Kontaktstift 49 und den isolierten Draht 48
mit dem Kontaktstück 47 verbunden, das über den Deckel 3 mit dem Anschlußdraht 40 verbunden ist.
Die Manteleiektrode 18 ist mit dem Kontaktstück 51 verbunden, das am Zündkapselträger B befestigt ist
und in der Ruhestellung desselben mit dem Kontaktstück 47 in Verbindung steht. Man sieht also, daß in
der Ruhelage die beiden Pole des elektrischen Zünders kurzgeschlossen sind (Fig. 9), so daß keine ungewollte
Zündung erfolgen kann.
In der geschärften Stellung sind dagegen die Elektroden 17 und 18 der Zündkapsel C mit den beiden
Anschlußdrähten 40 und 41 verbunden. Wenn diese Drähte also beispielsweise mit den Polen eines piezoelektrischen
Zünders beliebiger Art verbunden sind, der sich an der Raketennase befindet, so wird beim
Auftreffen der Rakete auf ein Hindernis der nunmehr geschärfte elektrische Zünder mit einem Strom gespeist
und damit gezündet. Da seine Zündkapsel C sich nunmehr gegenüber dem Loch 6 im Deckel 3
befindet, ist die Zündkette hergestellt und die Sprengladung der Rakete gezündet.
Fig. 11 zeigt stark schematisch eine mit dem erfindungsgemäßen Zünder ausgerüstete RaketeR. Man
sieht hier den piezoelektrischen Zünder F1, die Hohlladung
E, den erfindungsgemäßen elektrischen Zünder F2 mit seinen beiden Anschlußdrähten 40 und 41,
die Treibladung P und die Rückstoßdüse T.
Claims (4)
1. Elektrischer Zünder für Raketen mit Vorrohrsicherheit und Rohrsicherheit, der einen derart
bewegbaren Zündkapselträger enthält, daß in der Ruhestellung des Zündkapselträgers die
Feuerkette unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zündkapselträger (B) be-
findliche Zündkapsel (C) die Zündpille (20) und eine Zündladung (21) enthält, wobei das aus
Isolierstoff bestehende Gehäuse (A) des Zünders zwei feste Anschlußklemmen (47, 56) aufweist
und die eine Elektrode (17) der Zündpille (20) ständig mit der einen Anschlußklemme (47) verbunden
ist, während die zweite Elektrode (18) der Zündpille (20) mit einem Kontaktstück (51)
verbunden ist, das auf dem Zündkapselträger (B) sitzt und in der Ruhestellung desselben mit
der ständig mit der ersten Elektrode (17) verbundenen Anschlußklemme (47) Kontakt macht,
während in der geschärften Stellung des Zündkapselträgers das bewegliche Kontaktstück (51)
mit der anderen festen Anschlußklemme (56) Kontakt macht.
2. Zünder nach Anspruch 1 mit Sicherung für den Zündkapselträger, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherung aus einer durch Trägheit gelösten Sperre (33) mit Bremsvorrichtung besteht,
welche die Schließung der Feuerkette (47, 17, 18, 51, 56) während der ganzen Dauer des Vortriebs
des Geschosses, in das der Zünder eingebaut ist, verhindert.
3. Zünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre aus einem Kolben (33)
besteht, der in einem Zylinder (30) derart verschiebbar ist, daß der Kolben und der Zylinder
einen pneumatischen Bremszylinder bilden.
4. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche
Trägheitssicherung (25) den schwenkbaren Zündkapselträger (B) gegenüber dem Gehäuse 04)
während der Beschleunigung der Rakete verriegelt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 015 349;
französische Patentschriften Nr. 1137 814,
Deutsche Patentschrift Nr. 1 015 349;
französische Patentschriften Nr. 1137 814,
206 026;
USA.-Patentschriften Nr. 2 486 362, 2 511872, 853 011.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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