DE2208648C3 - Sicherungseinrichtung für elektrisch zündbare Sprengkörper - Google Patents

Description

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Die l.rfindung betrifft eine Sieherungseinriehtung für elektrisch /tindbare Sprengkörper, die beim Abschuß einer Mindestbeschleunigung unterworfen werden, insbesondere für aus Raketengefechtsköpfen oder dergleichen ausstreubare Geschosse, mit einem Detonatorträger in Form eines am Umfang zumindest abschnittsweise gezahnten Rotors für eine Schwenkbewegung des Detonators von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung mittels Federkraft, mit zwei in Schußrichtung sich erstreckenden, stabförmigen Sicherungsgliedern für eine Rotorarretierung in Sicherstellung, von denen das erste bei Erreichen der Mindestbeschleunigung durch Trägheitskräfte zum Entriegeln eines Verriegelungselementes für eine Fixierung des zweiten Sicherungsgliedes in einer die Schwenkbewegung des Rotors in die Scharfstellung unterbindenden Anfangslage längsverschiebbar ist und das zweite Sicherungsglied nach erfolgter Entriegelung durch Federkraft in eine die Schwenkbewegung des Rotors in die Scharfstellung zulassende Endlage längsverschiebbar ist, und mit einem Hemmwerk zum Verlängern der Zeitspanne zwischen dem Erreichen der Mindestbeschleunigung und dem Ende der Rotorschwenkbewegung in die Scharfstellung um ein vorgegebenes Zeitmaß.

Eine Einrichtung eingangs genannter Gattung ist aus der DE-AS 11 06 212 bekannt. Als erstes Sicherungsglied fungiert bei dieser ein federbelasteter Beharrungsbolzen, der auf einem Schaft ein Justiergewicht, am vorderen Ende einen gegenüber ersterem erweiterten Kopf sowie eine:;- konischen Hals als Obergang zwischen Schaft und Kopf aufweist Das zweite Sicherungsglied besteht aus zwei gesonderten, axial hintereinander angeordneten Bauteilen, nämlich einer federbelasteten Beharrungshülse und einer Vorschubhülse.

Die Beharrungshülse weist auf der Seite der Vorschubhülse einen Verlängerungsstutzen auf, an dem außen eine Ringnut vorhanden ist. In dem Verlängerungsstutzen zugewandten vorderen Endbereich der Vorschubhülse befindet sich inwendig eine u-förmig gestaltete Schnappfeder, welche die Vorschubhülse mit der Bcharrungshülse kuppel',sobau bei einer beschleunigungsbedingten Bewegung der letzteren deren Ringnut am Außenumfang des Verlängerungsstutzens in den Schnappfederbereich gelangt ist.

An der Vorschubhülse befindet sich an der Beharrungshülse fernen Ende ein über dieses überstehender Sicherungsfinger. welcher zum Arretieren des Rotors in Sicherstellung in eine Bohrung desselben eingreift. Der Rotor selbst steht in kämmendem Eingriff mit einem Hemmwerk. Für seine durch letzteres zeitlich verzögerte Schwenkbewegung von der Sicher- in die Scharfstellung ist ihm eigens ein gesonderter Federmotor zugeordnet.

Verriegelungselemente sind bei der in Rede stehenden bekannten Sichcrungscinrichtung zwei vorhanden. Bei dem einen handelt es sich um einen winkelförmigen .Sicherungshebel mit vertikal angeordneter Drehachse, dessen einer Arm hakenförmig gestaltet ist und in .Sicherungslage des Siehcrungshcbels in eine Ringnut am Außenumfang der Beharmngshiilsc eingreift. Der andere Hebelarm steht in einem solchen Winkel zum Hiikcmirm, daß er bei dessen Eingriff in die erwähnte Ringnut am Außcniimfang den Schaft des Beharrungsbol/ens anliegt. In seine Sicherungslage wird der betreffende Hebel durch eine Stabfcder gedrängt, die ein unerwünschtes Ausschwingen derselben wieder aufhebt.

Diis andere Verriegelungselement ist ebenfalls als Winkelhelx'l ausgebildet, allerdings ;ils ein um einen

horizontalen Achsbolzen drehbarer. Von dessen beiden Armen stützt der eine den der Beharrungshülse benachbarten Stirnrand der Vorschubhülse gegen Vorschub der letzteren ab, während der andere Arm gegen die Mantelfläche der Beharrungshülse außen anliegt Die Beharrungshülse hat dabei in der Schwenkebene des Hebels in ihrem Mantel eine abgefräste Abflachung, und zwar von solch einer Längenausdehnung, daß der letzterwähnte Hebelarm in sie einschwenken kann, wwin der zur Vorschubhülse hinweisende ι ο Stirnrand der Behamingshülse den ersterwähnten Hebelarm des in Rede stehenden Winkelhebels nach auBe-n drückt

Die vorbeschriebene bekannte Sicherungseinrichtung arbeitet wie folgt:

Bei Abschuß bleibt der achsparallele Beharrungsbolzen mitsamt dem Justieigewicht auf seinem Schaft gegen die Kraft der ihn belastenden Feder zurück. Kurz vor Erreichen seines unteren Totpunktes schiebt der konische Hebel des Beharrungsbolzens den anliegenden Arm des Sicherungshebels einwärts, so daß der Hakenarm dieses Hebels gegen den Druck der Stangenfeder aus der ihn aufnehmenden Ringnut am Außenumfang der Beharrungshülse heraustritt Damit hat der Behamingsbolzen seine Aufgabe erfüllt Da die geringe Beschleunigung des Geschosses weiterhin andauert, kann jetzt die Beharrungshüls- .,·α ihrem Verlängerungsstutzen nach h" >.en in die bis dahin unbewegliche Vorschubhülse hineingleiten. Sobald hierbei die Ringnut am Außenumfang des Verlange- w rungsstutzens in den Bereich der Schnappfeder kommt, schnappt letztere in diese ein, so daß beide Hülsen nunmehr starr miteinander gekuppelt sind. Der Sicherungsfinger an der Beharrungshülse abgewandten Ende der Vorschubhülse durchgreift bis dahin noch J5 immer die hierfür vorgesehene Bohrung im Rotor und sorgt nach wie vor für dessen Arretierung in der Sicherstellung. Wenn nun die Geschoßbeschleunigung aufhört werden die beiden gekuppelten Hülsen mittels Federkraft nach vorn geschoben, was eine Mitnahme des Sicherungsfingers bis zur Freigabe des Rotors zur Folge hat Jetzt führt der Rotor mit Hilfe seines Federmotors eine durch das Hemmwerk gebremste Schwenkbewegung von der Sicher- in die Scharfstellung durch. Bleibt noch zu erwähnen, daß der um den η horizontalen Achsbolzen drehbare Winkelhebel seine Sperrwirkung auf die Vorschubhüse bis zum Beharrungsrückgang der Beharrungshülse ausübt. Dadurch ist die Vorschubhülse der Möglichkeit benommen, bei verriegeltem Beharrungsbolzen und verriegelter Behar- >n rungshülse durch Stöße genügender Wucht — wie sie beispielsweise beim Hinfallen des Geschosses auf die Geschoßspitze auftreten können — unter Mitnahme des Sicherungsfingers nach vorn zu gleiten und so den Rotor zu entsichern. > >

Als Nachteil bei der vorbeschriebenen Sicherungseinrichtung wird empfunden, daß der Rotor in Sicherstellung lediglich durch den Sicheningsstift des zweiten Sicherlingsgliedes arretiert ist. Ein hohes Maß an Zuverlässigkeit ist nämlich erst dann gewährleistet, n< > wenn mindestens zwei auf voneinander unabhängige Kriterien ansprechende und zeitlich nacheinander wirksam werdende Vorrichtungen zum Arretieren des Rotors in Sichcrstcllung vorhanden sind.

Der Erfindung liegt daher die Aiifgübc zugrunde, bei Sichcrungscinridvliiiigcn eingangs genannter Gattung mit einem minimalen konstruktiven Aufwand für eine solche zweifache Arretierung des Rotors in Sicherstcl· lung Sorge zu tragen, die sich selbst dann durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichne!, wenn es — wie im Falle von Raketengefechtsköp'en mit äußerst geringem Drall von nur wenigen Umdrehungen pro Sekunde oder niedrigen Beschleunigungswerten beim Abschuß — an für sie infragekommenden charakteristischen Kriterien mangelt

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches.

Mit der erfindungsgemäßen, im Aufbau einfachen und daher störunanfälligen Sicherungseinrichtung wird bei Geschossen, Bomben oder dergleichen Sprengkörper, unabhängig davon, ob diese einzeln oder zu Streuwaffen gruppiert transportiert, gelagert oder eingesetzt werden, eine vorzeitige Detonation in jedem Fall sicher vermieden, und zwar aufgrund der peziellen zweifachen Arretierung des Rotors in Sicherstellung durch beide Sicherungsglieder. Erste Voraussetzung für eine Schwenkbewegung des Rotors aus der Sicher- in die Scharfstellung ist nämlich, daß der stiftförmige Fortsatz am in Verschiebungsrichtung hinteren Ende des ersten Sicherungsgliedes gänzlich aus der Bohrung des Rotors herausbewegt wird, in der er zur Kotorarretierung eingeführt ist. Damit es zur vorbeschriebenen Fortsatzbewegung kommen kann, muß nicht nur die hierfür erforderliche Mindestbeschleunigung erreicht werden, sondern auch über eine vorgegebene Zeitspanne wirksam bleiben. Festgesetzt ist diese Zeitspanne durch das Hemmwerk, mit dem die Zahnstange des ersten Sicherungsgliedes in kämmendem Eingriff ist

Nach erfolgtem Übergang des ersten Sicherungsgliedes aus seiner den Rotor in Sicherstellung arretierenden Anfangslage in seine Endlage, in welcher der stiftförmige Fortsatz keine Sperrwirkung mehr auf den Rotor ausübt, ist letzterer durch das zweite Sicherungsglied nach wie vor an einer Schwenkbewegung aus der Sicher- in die Scharfstellung gehindert, und zwar solange, bis es zur Längsverschiebung dieses Sicherungsgliedes kommt. Die Möglichkeit /u solch einer Längsverschiebung ist diesem aber erst gegeben nach dem mit der Fixierung des ersten Sicherungsgliedes gekoppelten Ausrasten des federbelasteten Verriegelungsstiftes aus der letzterem zugeordneten Bohrung des zweiten Sicherungsgliedes und der Beseitigung des abwerfbaren Deckels bzw. des in einem Sprengkörperverband jeweils angrenzenden Sprengkörperexemplars.

Aufgrund der vorgenommenen Verzahnung des Rotors mit dem zweiten Sicherungsglied schwenkt letzteres bei seiner Längsverschiebung selbständig im Rotor mit dem darin angeordneten Detonator von der Sicher- in die Scharfstellung. Es erübrigt sich somit, dem Rotor einen eigenen, beim Längsverschieben des zweiten Sicherungsgliedes in Aktion tretenden Antrieb in Form eines Federmotors oder dergleichen zuzuordnen, was eine konstruktive Vereinfachung bedeutet Die Tatsache, daß das zweite Sicherungsgl^;ed bei seiner Längsverschiebung teilweise ins Freie gelangt und somit die Entsicherung des Zündsystems deutlich sichtbar macht, stellt einen zusätzlichen Vorteil dar. Solch ein Zeichen ist u. a. on großem Nutzen bei Montagearbeilen, wie dem Einbau einer Vielzahl von Geschossen in Gefechtsköpfe oder dergleichen Streuwaffenbchältnisse, der bei teilweise herausragendeni «weiten Sicherungsglied unterbunden ist. Von montagetechnischem Nutzen ist es auch, daß das zweite Sicherungsglied bei gesichertem Rotor durch den federbelastetcn Verriegelungsstift fixiert ist und somit beim Zusammenbau der Sicherungseinrichtiing nicht fortwährend entgegen der

Kraft der zugeordneten Feder gehalten werden muß.

Die Einrichtung wird anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten und nachfolgend ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Ausführung der Sicherungscinrichtung in der Seitenansicht, wobei der an dieser Seite befindliche Gehäuseabschnitt entfernt ist.

Fig.2 einen Längsschnitt durch die Sicherungseinrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Linie 11-11.

Fig. 3 einen weiteren Längsschnitt durch die Sicherungseinrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Linie Hl-Hl,

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Sicherungseinrichtung gemäß Fi g. I entlang der Linie IV-IV.

Fig. 5 in F'orrn eines Schaltbildes eine Zündelcktronik für ein der Sicherungscinrichtung zugeordnetes Zündsystem in Sichcrstellung und

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Zündelcktronik des Zündsystems gemäß F i g. 5 in Scharfstellung.

Wie I"ig. 1 bis 4 zu entnehmen ist. besitzt die mit 1 bezeichnete Sichcrungseinrichtiing ein aus zwei Abschnitten 2, 3 aufgebautes Gehäuse kreiszylindrischcr Außenkontur. Im Gehäuse 2, 3 ist ein Rotor 4 drehbar gelagert. Der Rotor 4. an dessen Nabe 5 ein Zahnkranz 6 fixiert ist, weist eine quer zur Rotordrehachse 7 sich erstreckende Gewindebohrung 8 auf. In die Gewindebohrung 8 ist ein elektrischer Detonator 9 eingeschraubt. Dessen Kontakt 10 liegt bei gesichertem Rotor 4 über einen Kiirzschlußkontaki 11 an Masse. Als Rotorsichcrungen fungieren ein erstes Sicherungsglied in Form eines fedcrbclastcicn Heharrungsgewichtes 12 und ein zweites Sicherungsglied in Form einer federbelastcten. zweifach arreiierbarcn Rihlerstange 13.

Das ßcharrungsgewicht 12 setzt sich zusammen aus einer Platte 14 und einer daran befestigten Zahnstange 15. An der Platte 14 greift in einer Plattenbohrung 16 eine Druckfeder 17 an. deren Kraft in Beschleunigungsrichtung wirkt. Gekennzeichnet ist die Bcschleunigungsrichtunß durch einen Pfeil 18. Die Zahnstange 15 echt an ihrem rotornahen Ende in einen stiftförmigen Fortsatz 19 über, welcher in eine Rotnrbohrung 20 hineinragt und im beschleunigungsfrcien Zustand unter der Kraftwirkung der Druckfeder 17 darin verharrt. Mit der Zahnstange 15 ist eines (2Ia^ von insgesamt vier Zahnräder 21 a bis 21 t/im E-'ingriff. Die Zahnräder 21 a bis 2\d stellen ein Getriebe dar. das Bestandteil eines beschleunigungsintegrierendcn Hemmwerks 22 ist. Zum Hemmwerk 22 zählen außerdem ein Ankerrad 23 mit Anker 24.

Die Fühlerstange 13 ist — wie bereits erwähnt — ebenfall^c federbelastet, im Gegensatz zum Beharrungsgewicht 12 jedoch durch eine Druckfeder 25. deren Kraftrichtung der Beschleunigungsrichtung 18 entgegengesetzt ist. Mit einem gezahnten Abschnitt 26 greift sie (13) in den Zahnkranz 6 an der Rotornabe 5 ein. Als Fühlerstangenarretierungen dienen ein federbelasteter Verriegelungsstift 27 und ein abwerfbarer Abschlußdekkel 28 an der Peripherie des betreffenden Geschosses bzw. ein angrenzendes Geschoßexemplar innerhalb eines beim Einsatz zur Auflösung gelangenden Geschoßverbandes.

Die vorbeschriebene Sicherungseinrichtung 1 arbeitet wie folgt:

Sobald bei Beschleunigung eines mit der Sicherungs-'> einrichtung 1 ausgerüsteten Geschosses oder dergleichen dieselbe einen durch die Kraft der Druckfeder 17 und die Dimensionierung des Bcharrungsgcwichles 12 festgelegten Grenzwert überschreitet, setzt sich die Platte 14 mit der daran befestigten Zahnstange 15

ίο entgegen der Federkraft- und Beschleunigungsrichtung 18 in Bewegung. Bleibt die diese Bewegung ermöglichende Beschleunigungshöhc über eine durch das I lemmwcrk 22 festgesetzte Zeitdauer wirksam, erreicht das Beharrungsgewichl 12 seine Freigabestclliing. In

r> diesem Augenblick tritt der stiftförmige Zahnstangenfortsatz 19 aus der Rotorbohrung 20 aus. Außerdem übernimmt der bisher als Fühlerstangenarreticrung fungierende fcderbelastetc Verriegelungsstift 27 die Arretierung des Beharrungsgewichtes 12. indem er

2» unter dem Einfluß seiner Feder 29 aus der Fühlerstangc 13 aus- und in eine Bohrung 30 der Beharrungsgewichtsplatte 14 einrastet.

Ist dies geschehen, vermag der Rotor 4 allerdings noch nicht von der Sicher- in die Scharfstellung

2') überzugehen, in der der Detonatorkontakt 10 am Anschlußkontakt 31 des Zündstromkreises zur Anlage kommt. Hierzu bedarf es nämlich einer Schwenkung des Rotors * um 90°, wozu in diesem Beispiel eine Bewegung der Fühlcrstange 13 in dem Beschleuni-

)n gungspfeil 18 entgegengesetzter Richtung erforderlich ist. Die vorbeschriebene Bewegung der Fühlerstange Π setzt — unterstützt von der zugeordneten Druckfeder 25 — in dem Augenblick ein. in dem der Abschlußdeckel 28 beim Einsatz abgeworfen wird bzw. der beispielsweise innerhalb eines Gefechtskopfcs angrenzende Sprengkörper nach der einsatzbedingten Gefcchtskopfzerlegung sich entfernt. Ist diese durch einen Anschlagstift 32 oder dergleichen begrenzte Bewegung abgeschlossen (Fig. 3). ragt die Fühlerstange 13 teilweise ins Freie als deutlich sichtbares Zeichen dafür, daß der Detonator 9 mit seinem Kontakt 10 an die Zündstromquelle, beispielsweise einen Kondensator 33 (Fig.5 und 6). angeschlossen ist.

Schließlich ist noch zu bemerken, daß die Fühlerstange 13 bei ihrer Bewegung entgegen der Beschleunigungsrichtung 18 zwei im Ladestromkreis des Zündkondensators 33 liegende und im arretierten Stangenzustand geschlossene Kontakte eines elektrischen Umschalters, beispielsweise Mikroschalters. 34 öffnet.

Demzufolge ist eine Kondensatoraufladung in Scharfstellung des Rotors 4, in der ein federbels Jeter Arretierstift 42 in eine Rotorbohrung 43 einrastet und dadurch weitere Rotorschwenkungen unterbindet, ausgeschlossen. Sie ist lediglich durchführbar, wenn sich der Rotor 4 in Sicherstellung befindet, in der — wie bereits erwähnt — der elektrische Detonator 9 mit seinem Koniakt 10 an Masse liegt. Diesen Sachverhalt machen die Schaltbilder gemäß F i g. 5 und 6 deutlich, in denen die Kontakte des Mikroschalters mit 35 und 36, der Aufschlagkontakt mit 37, die Anschlußklemmen des Ladestromkreises mit 38 und 39. der Ladewiderstand mit 40 und die diesem vorgeschaltete Diode mit 41 bezeichnet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sieherungseinriehtung for elektrisch zündbare Sprengkörper, die beim Abschuß einer Mindestbeschleunigung unterworfen werden, insbesondere für aus Raketengefechtsköpfen oder dergleichen ausstreubare Geschosse, mit einem Detonatorträger in Form eines am Umfang zumindest abschnittsweise gezahnten Rotors für eine Schwenkbewegung des Detonators von einer Sicherstellung fti eine Scharfstellung mittels Federkraft, mit zwei in Schußrichtung sich erstreckenden, stabförmigen Sicherungsgliedern für eine Rotorarretierung in Sicherstellung, von denen das erste bei Erreichen der Mindestbeschleunigung durch Trägheitskräfte zum Entriegeln eines Verriegelungselementes für eine Fixierung des zweiten Sicherungsgliedes in einer die Schwenkbewegung des Rotors in die Scharfstellung unterbindenden Anfangslage längsverschiebbar ist und das zweite Sicherungsglied nach erfolgter Entriegelung durch Feiitrkräfte in eine die Schwenkbewegung des Rotors in die Scharfstellung zulassende Endlage längsverschiebbar ist, und mit einem Hemmwerk zum Verlängern der Zeitspanne zwischen dem Erreichen der Mindestbeschleunigung und dem Ende der Rotorschwenkbewegung in die Scharfstellung um ein vorgegebenes Zeitmaß, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sicherungsglied eine in Verschiebungsrichtung sich erstreckende Zahnstange (15) für einen kämmenden Eingriff mit dem Hemmwerk (22) und am in Verschiebungsrichtung hinteren Ende einen stiftförmigen Fortsatz (19) aufweist, mit dem es zur Arretierung des Rotors (4) in Siclierstellung in eine Rotorbohrung (20) eingeführt ist, daß das zweite Sicherungsglied mit seinem in Verschiebungsrichtui.g vorderen Ende zur Anlage an einen abwerfbaren Deckel (28) an der Sprengkörperperipherie oder einen angrenzenden Sprengkörper innerhalb eines Sprengkörperverbandes gebracht ist und einen in Verschiebungsrichtung am hinteren Ende sich erstreckenden Zahnstangenabschnitt (26) aufweist, der mit dem Zahnkranz (6) bzw. Zahnkranzabschnitt des Rotors (4) in kämmendem Eingriff ist, und als Verriegelungselement ein zwischen beiden Sicherungsgliedern quer zur Verschiebungsrichtung angeordneter Stift (27) dient, dessen eines Ende in Sicherungsstellung in eine Bohrung des zweiten Sicherungsgliedes (13, 26) einrastet und dessen anderes Ende mittels einer Druckfeder (29) zur Anlage an das erste Sicherungsglied (14, 15, 19) gebracht ist, wobei dieses erste Sicherungsglied zwischen Rotor (4) und federbelastetem Verriegelungsstift (27) eine Bohrung (30) zum Einrasten des Verriegelungsstiftes (27) aufweist, die in einem Abstand vom Verriegelungsstift angeordnet ist, der gleich oder größer als das Längenmaß ist, mit dem der Fortsatz (19) des ersten Sicherungsglieclcs in die Rotorbohrung (20) cingcführl ist, wobei die Bohrung (30) eine für ein Ausrasten des Verriegclungsstiftes (27) aus der Bohrung des /weilen Sicherungsglicclcs (13, 26) ausreichende Tiefe aufweist.

   ίο