DE1578472A1 - Sicherheits- und Zuendeinrichtung fuer Geschosse - Google Patents

Description

betreffend:
Sicherheits- und Zündeinrichtunn; für Geschosse

Die Erfindung betrifft eine Sicherheits- und Zündeinrichtung für Geschosse und insbesondere eine solche Zündeinrichtung, die die Geschosse wöhrend des Transports und der Handhabung sichert und nach dem Abfeuern der Geschosse automatisch deren Zündung in sicheren Abstand vom Punkt des Abfeuerns bewirkt.

Verschiedene Zündeinrichtungen für Geschosse, Raketen und dergleichen sind bekannt, bei denen die Zündkette in sicherem Abstand vom Punkt des Abfeuerns bzw. nahe dem Zielgebiet gezündet wird.'Die bekannten Zündsysteme-beruhen darauf, da!⁵» die Erregung einer elektrischen Schaltung für die Auslösung des Zünders unterdrückt wird, bis der Sicherheitsabstand durchmessen worden ist. Diese Aufgabe ist mittels verschiedenartiger Kopplungssysteme für einen . in dem. Ges.e.ho.fi angeordneten Generator oder durch Zentrifugalschalter gelöst worden. Es 1st auch eine mechanische Zündeinrichtung vorgeschlagen worden, die mittels einer dauernd umlaufenden, von einem in dem Geschoß angeordneten Propeller angetriebenen Scheibe die Zündkette schließt, sobald die Scheibe eine vorgegebene Stellung erreicht hat. In diesem Fall ist Jedoch keine elektrische Zündeinrichtung Vorgesehen und die mechanische Zündung selbst arbeitet fttir bis zu einer bestimmten Zeit, so daß da* Qeahhoß ur*# autoniötiecJi entschärft oder gesichert

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wenn das Zielgebiet überflogen ist. Keine· der bekannten ·; . Zündeinrichtungeri\ergibt jedenfalls eine befriedigende · t?_: Sicherheit, wie sie bei kombinierter mechanischer und elektrischer Zündung der Geschoßladung zu einer vorbestimmten Zeit nach dem Abfeuern vorliegt.

Die erfindungsgemflße Slcherheits- und Zündeinrichtung . für Geschosse weist eine Energiequelle, eine elektronische Zündimpulseinrichtung und einen mechanisch von der Energiequelle angetriebenen ZündmeehanisTnus auf und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkette des Geschosses im Augenblick des Abfeuerris elektrisch und mechanisch unterbrochen 1st und in einem vorbestimmten Punkt der Geschoßflugbahnzuerst-mechanisch und danach elektrisch unter der Wirkung des Zündmechanismus geschlossen wird. - - ■■

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert werden. Es zeigen:

^lgur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Geschoßspitze mit der Slcherhelts- und Zündeinrichtung nach der Erfindung, figuren 2a und 2b den erfindungsgem^ßen Zündmechanismus in vergrößertem Maßstab, wobei beide Figuren Längsschnitte durch die Geschoßspitze nach Figur 1 darstellen, die zueinander um 90° versetzte Schnittebenen besitzet,· ¹⁷IgUr^ die Endansicht eines beweglichen Teils

des Zündmechanismus, und : ' .. ■"■■>.-"

Figur ί die elektrische Zündeinrichtung; in Axial-^: -■- ■ ■'■■ ~y richtung gesehen. ; · ■ ^;· ' ■ . -"■■ '^:" ' "-

Die 'lh Fi'gur 1 dargestellte" G eise höß spit ζ 6. 'vreist als -Energie quelle eine" Radialturbine: 1-au'f j—äi:e id^rch M^n^tiiftdruc-k; in Befrrie'b"^;gehalten--Wi^rf, vfe'iin⁷ s^ic^h-da&^ffscWoe"nach dem* ' AbfeüeVri- in'-seiner ^liagba^hn^b^eTInde^^ Me turbine 1st-. "" ' " " mit elner^tn(H±c¥t^;'dä:r^ '*

verbühöeri, ^α'^Ϊθ^αζό.^^ '^:

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sich der Generator in dem Oeechoßspitzenabschnitt 2 befindet. Die Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes weist eine wesentlich geringere Drehzahl als die Turbine auf; beispielsweise kann ein Untersetzungsverhältnis von 3^°;1 vorliegen. Die Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes ist ein Schiebewellenzapfen, der in eine Zwischenwelle oder Zünderwelle 5 eingeführt ist; die Zwischenwelle 5 ragt durch den Elektronikabschnitt *1 in der deschoftspitze. Die Energiequelle, das Untersetzungsgetriebe und der Elektronikabschnitt, sind nicht im .einzelnen, dargestellt und beschrieben, da: sie keinen Teil rner vorliegenden Erfindung bilden und an sich bekannt slnä.

Die über das Untersetzungsgetriebe mit einem Untersetzungsverhflltnis von beispielsweise 300:1 angetriebene Zwischenwelle 5 ist in Längsrichtung der Oeschoßachse .^leltbeweglich angeordnet und weist an ihrem dem Untersetzungsgetriebe zugewandten Ende innere fluten auf, die mit dem Schiebewellenschaft des Untersetzungsgetriebes zusammenwirken. Am andren Ende der .Welle"weist diese ^eingewindeg^nge 6 auf, die mit entsprechenden Feingewinder^ngen in einem fest angeordneten rregengewindeteil 7 des Zangenmechanismus zusammenwirken, v;obei die Zwischenwelle während ihrer Drehun": in Längsrichtung verschoben wird. '

Der eigentliche Zündernechanismus ist in-figuren 2a und 2b in-größerem ^a^stab dargestellt. Er umfaßt ein Oeh'luse oder einen Behiilter ^, das bzw. der die Teile des Z'indermechanismus aufnimmt und am vorderen Ende mit einer isolierenden Scheibe verschlossen ist. Zusätzlich zu dem ^egengewindeteil 7, das später noch im einzelnen zu erläutern ist, umfaßt der Zündermechanismus noch ein bewegliches Teil 10, das zur Unterbrechung bzw.Vervollständigung der Explosions- oder Zündkette des Geschosses dient. Unter Explosions- oder Zündkette wird hier die Reihe von Bauelementen verstanden, die bei Anlegen eines geeigneten Impulses die Explosion oder Zündung des Geschosses auslast und die im vorliegenden Fall aus einem elektrisch ausgelösten Detonator 11, einer sogenannten Durchführungsladung (12) sowie einer Starterladung 13 besteht (Figur 1). Wenn sich das im folgenden als "Blende" bezeichnete bewegliche Teil 10 des Zündermechanismus in

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der in Figuren 2a und 2b gezeigten Stellung befindet, so ist die Zündkette des Geschosses unterbrochen, da die Durchführungsladung sich in ihrer am weistesten von dem Detonator entfernten Stellung befindet - infolge der Tatsache, daß sich die Blende aus ihrer "aktiven" Stellung um l80° herausgedreht hat. In dieser Stellung ist das Geschoß mechanisch und auch, v/ie später noch erläutert wird, elektrisch gesichert.

Die Zwischenwelle erstreckt sich mit ihrem Ende in den Behälter 8 und träfet ein Grobgewinde I¹I, das mit einer eine' Gabel 15 aufweisenden Mutter 16.zusammenwirkt, die bei Drehung der Zwischenwelle 5 längsverschieblich ist. Dieses Ende der Zwischenwelle 5 mit dem Grobgewinde I¹I. und der Mutter wird von einem Schlitz 17 im stationären Gegengewindeteil 7 aufgenommen; das Gegengewindeteil 7 seinerseits 1st von einem weiteren stationären Bohrungsteil 1° umgeben,' das eine Anzahl von durchgehenden Bohrungen für die Aufnahme des Detonators 11 neben weiteren Teilen aufweist und die Gabel 15 während deren Längsverschiebung auf dem Grobgewinde 1*1 führt. Das Bohrungsteil lfi ist tassenförmig aus- ' gebildet und weist eine mittlere Endnabe 19 auf, die drehbar die Blende 10 trägt. Diese kann gegen die Wirkung einer Feder 20 verdreht werden, deren eines Fnde 21 in einem Schlitz 22 in der Oberfläche der Blende und deren anderes Ende in einem Schlitz 23 der Endnabe 19 des Bohrungsteils lB sitzt (Figuren 2a, 2b und 3). Die ^eder 20 wirkt wie die Feder einer Uhr und ist vorgespannt, wenn sich die Blende in der gesicherten Stellung, wie in den Figuren dargestellt, befindet. Eine weitere Feder 2k umgibt das ^p'robgewinde I¹J und stützt sich mit einem Ende gegen die Endfläche des Schlitzes 17, während ihr anderes Ende gegen die Mutter 16 in Richtung auf die Rückseite des Behälters 8 drückt.

Der beschriebene Zündmechanismüs gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt:

Während des Gesehoßtransports zur Abfeuerungsstelle und auch während der eigentlichen Abfeuerung ist die Zündkette des Geschosses unterbrochen, da sich die einzelnen Teile

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in der in den Figuren 2a, 2b dargestellten Stellung befinden. Die Blende 10 ist unter Spannen der Feder 20 In die gezeigte Stellung verdreht worden, wobei die Durchführurigsladung in die am weitesten Xjon dem Detonator 11 abliegende Stellung gebracht worden ist und die Blende 10 in dieser Stellung mittels der Zinken der Gabel 15 auf der Mutter l6 gesichert worden ist, indem deeen Zinken in entsprechende Ausnehmungen in der Blende 1© eingeführt wurden und die Gabel gleichzeitig in dem Bohrungsteil 18 geführt wird, das fest im'Behälter 8 angeordnet ist. Nach dem Abfeuern des Geschosses treibt der Luftdruck die Radialturbine 1 an, die über das Untersetzungsgetriebe die Zwischenwelle 5 antreibt, wodurch die folgenden Vorgänge ausgelöst werden; Die Mutter l6 bewegt sich infolge der Drehung der Zwischenwelle 5 gegen die" Wirkung der Feder 2*1, das heißt in der Darstellung nach Figuren 2a, 2b nach links, und die Zinken der Gabel 15 werden'nach einer vorbestimmten Zeit die Blende 10 freigeben, die sich dann unter der Wirkung der Feder 20 .um lBo° dreht, so daß die Durchführungsladung 12 in eine mit dem Detonator 11 und der Starterladung 13 ausgefluchtete Stellung geführt wird* In dieser Stellung der Blende 10 ist die Zündkette geschlossen und das Geschoß ist mechanisch scharfgemacht.

Die elektrische Zündung arbeitet wle-felgt:

Während der weiteren Drehung der Zwischenwelle 5 wird der Feingewindeabschnitt 6 aus dem stationären Gegengewindefee4lh 7 herausgeschraubt, so daß die ^eder 2H die Mutter 16 mit der Zwischenwelle 5 und der Gabel 15 zurück in das Innere des Behälters 8 des Zündermechanismus treibt, wobei die Blende 10 wiederum mittelsder Zinken der Gabel 15 verriegelt wird, während gleichzeitig die Zwischenwelle 5 sich aus dem Schiebewellenschaft am anderen Ende löst und ihre Drehung damit endet.

Im stationären Gegengewindeteil 7 ist eine Ringnut 25 eingebracht (Figuren 2a, 2b), und zwar in der dem Zttnder- «tchanlemus ab#»wahdten Endfläche. In dieser Nut befindet •teh Vinji kontakteinrichtung für die elektrische Zündeinrichtung des Qeschotees. Diese besteht hauptsächlich aus

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einer Kontaktfeder 26, deren eines Ende in leitender Verbindung mit einem Kontaktstift 27 des Detonators 11 steht, während die gesamte Kontaktfeder 26 vollständig von der Nut 25 aufgenommen wird und ihr anderes Ende mittels eines Verriegelungsstiftes 28 festgelegt ist. Es ist festzuhalten, daß sich das gesamte Oegengewindetell 7 aus" Isoliermaterial zusammensetzt und verschiedene Bohrungen für die Aufnahme des Detonators 11 , den Verriegelungsstift 28 sowie einen Kontaktstift 29 aufweist. Der Kontaktstift 29 ist so angeordnet, daft, wenn der Verriegelungsstift 28 (der eine eigene Betätigungsfeder aufweist)in der Zündstellung der Blende durch seine Feder in rückwärtiger Richtung und in eine rdafür ;:: vorgesehene Bohrung der Blende 10 verschoben wird (diese * Unterfunktion ist in den Zeichnungen nicht dargestellt!), die Kontaktfeder 26 freigegeben wird, welche ihrerseits kurzzeitig in Kontakt mit einem Fortsatz 28a der Gabel tritt, die sich dann in ihrer äußersten rückwärtigen Stellung befindet (ganz links in Figuren 2a, 2b). Wenn gleich darauf die Gabel 15 mit der Mutter 16 und der Zwischenwelle 5 unter Einwirkung der Feder 2h nach rechts verschoben werden, kommt auch die Kontaktfeder 26 von dem Fortsatz 28a frei und berührt den Kontaktstift 29. Damit wird eine weitere Verzögerung der elektrischen Zündung erreicht, und es 1st nun nur noch ein entsprechender Impuls aus dem Elektronikabschnitt Ί erforderlich, um die Explosion der GeschoMadung auszulösen, wobei der elektronische Abschnitt seine Energie aus dem Generator 2 erhält.. . · '

Der Teil 30 der Geschoßspitze besteht aus Isoliermaterial. Die hier aus der Turbine 1 und dem Generator 2 bestehende Energiequelle wird während Transport und Lagerung des Geschosses durch ,einen isolierenden Gummiüberzug geschützt. Der überzug verhindert die unbeabsichtigte Drehung der Turbine 1 und^kann leicht, -vor dem Abfeuern des Geschosses entfernt werden.

Patentansprüche:

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Claims (10)

1. — T —

   Pat e η t a η s p. r Ü c. h e

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   Sicherheits- und Zündvorrichtung für Geschosse mit einer Energiequelle, einer elektronischen Zündimpulseinrichtung und einem mechanisch von der Energiequelle angetriebenen Zündmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkette (11, 12, 13) des Geschosses im Augenblick des
   Abfeuerns elektrisch und mechanisch unterbrochen ist
   und an einem vorbestimmten Punkt der Geschoßbahn zuerst
   mechanisch und danach elektrisch unter der Wirkung des
   ■Zündmechanismus geschlossen wird.
2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle eine in der Geschoßspitze geschützt
   angeordnete Radialluftturbine (I)- umfaßt, die einen
   elektrischen Generator (2) sowie über ein Untersetzungsgetriebe (3) eine Zvrischenwelle (5) zum Zündmechanismus
   antreibt.
3. 3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn-' zeichnet, daß die Zwischenwelle (5) mittels eines

   Schiebewellenzapfens lösbar mit dem Untersetzungsgetriebe gekuppelt ist.
4. 4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (5) IPngsverschleblich angeordnet ist.
5. 5) Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (5) zwecks LMngsverschiebung
   über ein Feingewinde (6) mit einem stationär angeordneten Gegengewindeteil (7) des Zündmechanismus zusammenwirkt.
6. 6) Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeiifceifchnöfe'J daß das dem Untersetzungsgetriebe (3) abgewandte Ende der Zwischenwelle (5) über ein Grobgewinde
   (14) mit einer eine Gabel (15) tragenden Hutter (16)
   zwecks deren L&ngsverschiebung und Führung wi-thrend der

   ' Drehung der Zwischenwelle (5) zusammenwirkt.

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7. 7) Vorrichtung nach Änsprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündmechanismus ein Bohrungsteil (18) umfaßt, das das Gegengewindeteil (7) umschließt, sowie einen Behälter (8), der das Bohrungsteil und eine, in eine Schließ- bzw. eine Unterbrecherstellung drehbare Blende für die Geschoßzündkette umschließt, in welchen beiden Stellungen die Blende (10) durch das Zusammenwirken der in dem Bohrungsteil (18) geführten Gabel (15) mit zugeordneten Bohrungen in der Blende verriegelt wird.
8. 8) Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 7, gekennzeichnet durch eine Feder (20) für die Bewegung der Blende (10) um 18O° aus der Unterbrecher- in die Schließstellung nach Freigabe durch die mittels des Grobgewindes (1*1) bei Drehung der Zwischenwelle (5) zurückgezogene Gabel (15).
9. 9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (2*0 die infolge weiterer Drehung aus dem Feingewinde des stationären Gegengewindeteils (7) herausgeschraubte Zwischenwelle (5) mit der aufsitzenden Mutter (16) und der Gabel (15) aus dem Schiebewellenschaft herausdrückt in Richtung auf die Rückseite des Zündmechanismus, wo die Gabel wiederum die Blende (10) in deren Schließstellung verriegelt, in der sie zunächst mittels eines federbewegten Verriegelungsstifts (28) gehalten wurde.
10. 10) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrische Zündung eine Kontaktfeder (26) nach mechanischer Vorbereitung de» Zündkette nach ihrer Auslösung an einen Ansatz (28a) der Gabel (15) anschlägt und nach der Rückbewegung der Gabel (15) in einem ' zweiten Bewegungsabschnitt auf einen Kontaktstift (29) schlägt, wodurch der elektrische Kreis von der Impuls-

    que?.<|eelle in der Elektronikbaugruppe zum Detonator geschlossen wird.

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    11) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische und elektrische Zündung von der über die Zeit integrierten Geschwindigkeit der Turbine abhängen und damit nach einer mindestens annähernd

    .-. konstanten Länge der Plugbahn ausgelöst werden. ·

    12) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einenisolierendenGummiüberzug (31) für die Geschoß-

    i'p'""spitze mit der Radialturbine (1) und dem Generator für den Schutz und die Sicherung des Geschosses während Transport und Lagerung. ·

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