DE2518109C1 - Zünder für Sprengkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zünder für Spreng­ körper nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zünder, welche einen auf Impulse bestimmter Frequenzen und Intensität ansprechenden, seismischen Sensor aufweisen, der über Schaltglieder den Zünder auslöst, wenn eine Mindest­ anzahl von Impulsen erfaßt wurde, sind grundsätzlich be­ kannt. So dient bei einem Zündauslösesystem, wie es in der US-PS 3 509 791 beschrieben ist, als seismischer Sen­ sor beispielsweise ein Detektor, der die Vibration ganz bestimmter Fahrzeuge, d. h. ein selektiertes Frequenzspek­ trum erfaßt und in elektrische Steuerimpulse wandelt, die ihrerseits über Schaltglieder die Zündung auslösen. Bei einem weiterhin bekannten Zündsystem nach der DT-OS 15 78 488 dient als Sensor eine piezoelektrische Zelle in der durch Stoßimpulse Spannungsimpulse erzeugt werden, durch die schrittweise ein Kondensator aufladbar ist. Beim Erreichen bzw. Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle wird ein elektronisches Schaltglied aktiviert, das seiner­ seits die Zündung bewerkstelligt. Auch bei einem Landmi­ nenzünder, wie er Gegenstand der US-PS 2 959 126 ist, er­ folgt die Zündung erst nach Eingang einer Impulsfolge, die mittels eines Schwingers einen Zähler und über letzte­ ren die Zündauslösung betätigt. Nach der US-PS 3 835 784 kann ein solcher Schwinger als Blättchenschwinger ausge­ bildet sein, der durch Vibrationen bestimmter Frequenz an­ regbar ist. Über weitere Detektoren wird fernerhin das vom zu bekämpfenden Objekt erzeugte Magnetfeld sowie gegebenen­ falls dessen Gewicht erfaßt. Erst wenn all diese Signale dem zu bekämpfenden Objekt entsprechen, wird die Zündung ausgelöst. All diese Zünder arbeiten aber elektronisch, d. h. sie benötigen eine Stromquelle. Sie sind daher nicht nur gegebenenfalls durch Störsender oder dergleichen beeinflußbar, sondern auch nicht absolut alterungsbestän­ dig, d. h. nur bedingt lagerfähig. Sensoren als frei schwingende Massekörper ausgebildet sind aus der DE-OS 19 39 273 und DE-AS 10 32 129 bekannt.

Durch die US-PS 3 613 593 ist schließlich auch ein mecha­ nisch arbeitendes Zählwerk für Zünder von Antitankminen bekannt. Dessen Detektor erfaßt jedoch lediglich die Zahl und Intensität von Stößen, er ist also nicht in gleicher Weise frequenzaktiv, d. h. auf bestimmte Objekte ausge­ richtet, wie die vorgenannten Zündsysteme.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, für Sprengkörper und zwar insbesondere für z. B. mittels einer Nutzlast- Trägerrakete ins Zielgebiet zu befördernde, aus der Luft zu verlegende Panzerbekämpfungsminen, einen Zünder mit einem während des Verlegevorgangs stoßunempfindlichen, alterungsbeständigen Zündsystem zu schaffen, das imstande ist, auf rein mechanische Art fahrzeugtypische Schwingun­ gen bestimmter Frequenz und Intensität des zu bekämpfenden Objekts zu erfassen. Dabei soll dieser Zünder nur anspre­ chen, wenn das Fahrzeug über den Sprengkörper selbst hinweg­ rollt und außerdem soll er, in an sich bekannter Weise, eine Ansprechverzögerung aufweisen, die bewirkt, daß der Sprengkörper erst detoniert, wenn das Fahrzeug sich etwa mittig über dem Sprengkörper befindet.

Wie in den oben angeführten Schriften bereits dargelegt ist, sind bei einem Kettenfahrzeug Frequenz und Intensi­ tät der vom Motor und vom Laufwerk ausgehenden Erschütte­ rungen fahrzeugtypisch. Sie liegen beispielsweise bei et­ wa 30 bis 60 Schwingungen/Sekunde und bei einer Beschleu­ nigung über 5 g. Hierauf soll somit der Zündmechanismus bzw. dessen seismischer Sensor ansprechen.

Die vorgenannte Aufgabe wird bei einem Zünder für Sprengkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch entsprechendes Abstimmen und Bedämpfen des Dreh­ schwingers ist es möglich, einerseits die Breite des Fre­ quenzspektrums zu bestimmen, andererseits die Ansprech­ empfindlichkeit so zu drosseln, daß der Schwinger erst auf Erschütterungen von wenigstens 5 g anspricht. Die Ent- bzw. Wiedersicherung des Zünders wird durch die Merkmale des Anspruches 2 ermöglicht.

Fährt ein Fahrzeug, selbst ein schweres Kettenfahrzeug, an dem Sprengkörper seitlich vorbei, so werden diese Be­ schleunigungswerte im Zünder nicht erreicht. Desgleichen reichen Einzelstöße, die auf den Zünder des Sprengkörpers gelangen, selbst wenn diese den Schwinger entsprechend weit auslenken, nicht aus, den Zünder auszulösen, da erst nach einer Mindestzahl hintereinander eintreffender Impul­ se ganz bestimmter Frequenz und Stärke die Fortschaltglie­ der in die Auslösestellung gelangen. Der Zünder nach der Erfindung erfüllt damit die ihm gestellte Aufgabe, inner­ halb einer vorgegebenen Zeitspanne die Ladung des im Ge­ lände liegenden Sprengkörpers zu zünden, wenn letzterer von einem Fahrzeug entsprechender Art und Schwere unmittelbar überrollt wird. Der Sprengkörper gefährdet damit weder vor­ rückende Fußtruppen, noch spricht dessen Zünder auf vor­ beifahrende Fahrzeuge an. Schließlich können die Spreng­ körper nach Ablauf der vorgegebenen Maximal-Liege-Zeit ge­ fahrlos wieder eingesammelt werden, sofern sie nicht be­ reits zuvor detoniert sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Zünder für Sprengkörper,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Zünder nach Fig. 1 im Bereich des erfindungsgemäßen Sensorglie­ des, entsprechend der Schnittlinie II-II in den Fig. 1 und 3,

Fig. 3 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Sensor­ gliedes nach einem Schnitt III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Zünder VI-VI in Fig. 2 im Bereich der Fortschaltglieder,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Zünder nach V-V in Fig. 2 im Bereich der Zündauslöseglieder,

Fig. 6 eine Ansprechempfindlichkeitskurve eines Sen­ sorgliedes nach der Erfindung.

In einem Zünder nach Fig. 1 befindet sich in einem Zün­ derkopf 14 ein axial verschiebbarer Bolzen 12, der ein über einen Tempierring 21 einstellbares, jedoch nicht gezeigtes Zeitlaufwerk startet. An dieses Zeitlaufwerk schließt sich im Bereich II der Fig. 1 ein Massekörper 22 als Sensorglied gem. Fig. 2 an. Wie die Fig. 2 und 3 veranschaulichen, weist das vorerwähnte Zeitlaufwerk zum Massekörper 22 hin eine Traverse 23 mit einem nach unten offenen, den Massekörper 22 übergreifenden Becher 24 auf. Dieser wird nach Ablauf der über den Tempierring 21 vor­ eingestellten Vorlaufzeit von drei bis fünf Minuten von der Traverse 23 in Richtung eines Pfeiles a so weit ange­ hoben, daß an ihr befestigte, in den Massekörper 22 bzw. Ausnehmungen 26, 26′ denselben sperrend eingreifende Stif­ te 25, 25′ in eine unwirksame Stellung gelangen. In hier nicht näher veranschaulichter, an sich bekannter Weise, wird nach Ablauf einer Langzeitspanne von beispielsweise 6 bis 48 Stunden die Traverse 23 vom Zeitlaufwerk wieder in entgegengesetzter Richtung, d. h. in Richtung eines Pfeiles b bewegt. Dabei tauchen die Stifte 25, 25′ in die Ausnehmungen 26 bzw. 26′ ein und halten den Massekörper 22 fest. Gleichzeitig greifen ringförmige Verdickungen 47, 48 (Fig. 4) von Schubstangen 45, 46 in Ausnehmungen 51, 52 von Armen 49, 50 eines Fortschaltankers 33 ein und halten diesen in seiner Mittelstellung fest.

Der Massekörper 22 ist als ringförmige Schwungmasse aus­ gebildet, der über eine Spiralbandfeder 27 dreh- und kipp­ bar an einem zentralen Pfeiler 28, d. h. an einer auf die­ sem drehbar gelagerten und festspannbaren Zylinderhülse 29 aufgehängt ist. Der Massekörper 22 und die Spiralband­ feder 27 sind auf eine Resonanzfrequenz von etwa 30 bis 60 Schwingungen/Sekunde abgestimmt. Die Frequenz richtet sich nach den zu bekämpfenden Zielen und kann durch Ände­ rung der Masse des Massekörpers 22 oder durch Ändern der Federkraft bzw. -kennlinie der Spiralbandfeder 27 festge­ legt werden. Die Drehbarkeit der Zylinderhülse 29 auf dem Pfeiler 28 ermöglicht es, die richtige Mittelstellung des Massekörpers 22 sowie des Fortschaltankers 33 genau einzu­ justieren. Als Abtriebsglied weist der Massekörper 22 einen Fortschaltstift 30 auf, der durch einen Schlitz 31 in einer kreisscheibenförmigen Platte 32 hindurch in den obengenann­ ten Fortschaltanker 33 eingreift. Dieser in der Platte 32 und einer weiteren Platte 34 gelagerte Fortschaltanker 33 greift, wie Fig. 5 zeigt, mit zwei Klinken 36, 37 unmittel­ bar in ein Fortschaltrad 38 ein, das nach Fig. 2 einer­ seits in der Platte 32, andererseits in einer ähnlichen Platte 39 drehbeweglich gelagert ist und über ein Ritzel 40 sowie einen Zwischentrieb 41, 42 ein in Fig. 5 von oben gezeigtes, verzahntes Steuersegment 43 verschwenkt, wenn das Sensorglied 22 in Schwingungen gerät und über den Fort­ schaltanker 33 das Fortschaltrad 38 des Hemmwerkes dreht. Das Steuersegment 43 schließlich trägt noch einen Auslöse­ stift 44, der in hier nicht näher veranschaulichter, an sich bekannter Weise nach einer vorgegebenen Zahl von Fortschaltschritten einen federbelasteten Schlagbolzen auslöst, der über eine Detonatorkapsel schließlich einen den Zünder 9 umgebenden, nicht gezeigten Sprengkörper zündet.

Spricht während der Maximal-Liegezeit der Massekörper 22 nicht an, so werden, wie bereits oben erwähnt wurde, der Massekörper 22 durch die einfahrenden Stifte 25, 25′ (Fig. 2, 3) und der Fortschaltanker 33 durch die Ringbuchsen 47, 48 (Fig. 4) wieder gesperrt.

Die Befestigungsanordnung des Massekörpers 22 gewährlei­ stet, daß beim Eintreffen von Erschütterungen der Soll­ frequenz und von entsprechender Beschleunigung aus unter­ schiedlichen Richtungen der Massekörper 22 sicher zum An­ schwingen gebracht wird. Nach etwa sechs vollhubigen Schwingungen wird der Zündmechanismus ausgelöst. Bei einer Geschwindigkeit von 40 bis 60 km/Stunde entspricht dies einer Fahrtstrecke von etwa halber Fahrzeuglänge bis der Sprengkörper 10 detoniert. Die Abhängigkeit der Ansprech­ empfindlichkeit des Sensorgliedes 22, 27 von der Frequenz und der Beschleunigung der auf das Sensorglied 22, 27 tref­ fenden Erschütterungen geht aus Fig. 6 hervor. Während bei einer Anregungsfrequenz unter zehn Schwingungen/Se­ kunde noch eine Beschleunigung von etwa 25 g erforderlich ist, um den Fortschaltanker 33 auch nur einen Schritt weiterzubewegen, bedarf es dazu im Bereich von 30 bis 60 Schwingungen/Sekunde nur einer Beschleunigung von etwa fünf g. Über 60 Schwingungen/Sekunde fällt die Empfind­ lichkeit wieder stark ab und erreicht bei etwa 90 Schwin­ gungen/Sekunde wieder den Wert wie unterhalb zehn Schwin­ gungen/Sekunde. Durch diese Kurvencharakteristik ist ge­ währleistet, daß der Sprengkörperzünder weder durch in der Nähe detonierende Granaten noch durch an dem Spreng­ körper vorbeifahrende Fahrzeuge, ja nicht einmal durch darüber hinwegfahrende, leichte Kraftfahrzeuge zur Deto­ nation gebracht wird.

Die Wirkungsweise des Zünders 9 ist folgende:

Vor dem Auslegen der mit dem Zünder 9 versehenen Spreng­ körper werden die Tempierringe 21 (Fig. 1) verdreht und damit die Vorlaufzeit sowie gegebenenfalls auch die Zeit über die die Zünder 9 scharf sein sollen, eingestellt. Die Zünder 9 sind zunächst durch die Bolzen 12, anderer­ seits durch die Vorstecker 18 gesichert.

Nach dem Auslegen der Sprengkörper können die Bolzen 12 unter Federkraft nach vorne herausschnellen, wobei sie das Zeitlaufwerk in Gang setzen. Das Zeitlaufwerk gibt nach einer Zeitspanne von etwa drei bis fünf Minuten die be­ schriebene Sensorrichtung frei, indem es die Traverse 23 in Richtung des Pfeiles a bewegt bis die Stifte 25, 25′ ganz aus den Ausnehmungen 26, 26′ herausgezogen sind und der den Massekörper 22 umfassende Becher 34 den Massekörper 22 allseitig frei schwingen läßt.

Treffen nunmehr, beispielsweise herrührend vom Motor- und Fahrgeräusch eines den Sprengkörper 10 überrollenden Gleis­ ketten-Fahrzeuges, Erschütterungen mit einer Frequenz von 30 bis 60 Schwingungen/Sekunde und einer Beschleunigung von mindestes 5 g auf den Schwinger 22, 27, so wird die­ ser zu einer Bewegung um den Pfeiler 28 angeregt und lenkt über den Fortschaltstift 30 den Fortschaltanker 33 aus. Hat dieser über seine Fortschaltklinken 36, 37 das Fort­ schaltrad 38 um eine gewisse Anzahl von Schritten, z. B. sechs Zähne weitergedreht, so gibt der Auslösestift 44 das vom Fortschaltrad 38 über das Zwischengetriebe 40, 41, 42 verschwenkte Steuersegment 43 einen nicht gezeigten federbelasteten Schlagbolzen frei. Dieser zündet in be­ kannter Weise über eine Detonatorkapsel den Sprengkör­ per. Wird der Sprengkörper innerhalb der vorgesehenen Lie­ gezeit von 6 bis 48 Stunden von keinem Fahrzeug der zu be­ kämpfenden Art überrollt und der Schwinger 22, 27 daher nicht oder nur wenige Schritte fortgeschaltet, so fährt nach Ablauf der vorgesehenen Zeit die Traverse 23 in Richtung des Pfeiles b. Die Sperrstifte 25, 25′ tauchen in die Ausnehmungen 26, 26′ ein und der Becher 24 über­ greift wieder glockenartig den Massekörper 22. Dieser kann sich nicht mehr bewegen. Der Fortschaltanker 33 bzw. die Ringbunde 47, 48 der Schubstangen 45, 46 halten das Fort­ schaltrad 38 des Hemmwerks fest und der Zünder 9 ist funktionsunfähig. Die Sprengkörper, z. B. Übungsminen, können wieder eingesammelt werden.

Andererseits können die vornehmlich bei kriegerischer Ver­ wendung ausgestreuten Sprengkörper der genannten Art nach Ablauf der Maximalliegezeit durch eine vom Langzeitlauf­ werk gesteuerte Selbstzerlegereinrichtung zur Selbstzün­ dung gebracht werden.

Claims (2)

1. Zünder für Sprengkörper, insbesondere für aus der Luft zu verlegende Panzerbekämpfungsminen, welcher einen auf Im­ pulse bestimmter Frequenz und Intensität ansprechenden seis­ mischen Sensor und durch diesen betätigbare, den Zünder aus­ lösende Schaltglieder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Drehschwinger ausgebildet ist, der einen über ein Zeitlaufwerk des Zünders (9) entriegelbaren, als ringförmige Schwungmasse gestalteten Massekörper (22) auf­ weist, der mittels einer Spiralbandfeder (27) an einer, auf einem Pfeiler (28) des Zünders (9) dreh- und festspannbar angeordneten Zylinderhülse (29) freischwingend gelagert ist.

2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer vom Zeitlaufwerk des Zünders (9) axial ver­ schiebbaren Traverse (23) ein in der Ruhestellung den Massekörper (22) glockenartig übergreifender, nach un­ ten offener Becher (24) befestigt ist und in der Tra­ verse (23) axial abstehende Stifte (25, 25′) befestigt sind, welche in der Ruhestellung der Traverse (23) in axiale Ausnehmungen (26, 26′) des Massekörpers (22) eintauchen und diesen gegen Verdrehen sperren.