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Zünder für Drallgeschosse
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Die Erfindung betrifft einen Zünder für Drallgeschosse nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein solcher Zünder ist aus der DE-OS 23 36 880 bekannt.
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Bei diesem bekannten Zünder sind jedoch alle Zerlegerkugeln bereits
von vornherein in ihren Arbeitspositionen, so daß der Kugel träger den Rotor bereits
unmittelbar nach dem Verlassen der Mündung in die Zündstellung schwenken läßt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zünder
für Drallgeschosse mit einem Rotor anzugeben, der erhöhten Sicherheitsanforderungen
genügt, und zwar soll dabei der den Detonator tragende Rotor solange in der Sicherstellung
verbleiben, bis nach dem Verlassen der Rohrmündung eine Vorrohrsicherheitszeit verstrichen
ist, innerhalb derer der Zünder nicht scharf werden darf. Weiterhin soll der Rotor
durch zwei getrennte, voneinander unabhängige Sicherungen gesperrt sein, die möglichst
durch unterschiedliche auf das Geschoß einwirkende physikalische Größen entriegelt
werden, wobei eine dieser Sicherungen bereits während des Abschusses entriegelbar
sein kann, während die zweite Sicherung erst durch eine weitere geschoß- oder flugbahnspezifische
Kraft nach Ende der Vorrohr-oder Sicherheitsphase auf der Flugbahn den Rotor in
die Zündstellung schwenken läßt.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher
erläutert.
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Dabei zeigt: Fig. i: einen Längsschnitt des Zünders; Fig. 2: einen
Querschnitt entlang der Linie A - B von Fig. i; Fig. 3: eine Teildarstellung des
in Fig. 2 abgebildeten Schnitts mit Blick aus der mit X bezeichneten Richtung; Fig
4: eine Schnittdarstellung entlang der Linie C - D von Fig. 1; Fig. 5: einen Querschnitt
entlang der Linie A - B von Fig. i mit Darstellung eines Sperrstiftes.
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Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt ein Ausführung sbei spiel des erfindungsgemäßen
Zünders für Drallgeschosse. Der Zünder umfaßt in einem aus mehreren verschraubten
Teilen bestehenden Zylinderkörper 22 eine aus der Zerlegerfeder 13, dem Kugel träger
11 und dem Nadel träger 16 bestehende Betätigungsvorrichtung, einen eine pyrotechnische
Zündladung 23 enthaltenden Rotor 20 sowie im heckseitigen Teil eine Übertragungsladung
24.
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In Sicherstellung des Zünders preßt die sich am Zylinderkörper 22
abstützende Zerlegerfeder 13 den Kugelträger 11 in Heckrichtung des Zylinderkörpers
22 derart, daß der Nadel träger 16 auf einer ebenen Fläche des Rotors 20 des in
einer Sicherstellung befindlichen Rotors aufliegt und auf diese Weise ein Verdrehen
des Rotors 20 aus dieser Sicherstellung hinaus verhindert. Die Sicherstellung des
Rotors 20 wird noch durch eine weitere von der Betätigungsvorrichtung 11, 13, 16
unabhängige Sicherung garantiert, die im heckseitigen Teil des Zünderkörpers 22
angeordnet ist. Diese Sicherung besteht bei einem bevorzugten Aus~ führungsbeispiel
der Erfindung aus einem Massestift 18, der von einer Druckfeder 19 belastet in einer
außermittig parallel zur Längsachse verlaufenden Bohrung 21 gleitbar gelagert ist.
In Sicherstellung des Rotors 20 greift der vordere Teil des Massestifts 18 in eine
im Rotor 20 befindliche Ausnehmung ein und verhindert im Zusammenwirken mit dem
Nadel träger 16 der Betätigungsvorrichtung 11, 13, 16 eine Verdrehung des Rotors
20 in dessen Wirkstellung.
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Die beiden den Rotor 20 sperrenden Sicherheitssysteme greifen diametral
liegend derart in den Rotor 20 ein, daß dieser sich insbesondere auch durch Schock-
und Vibrationsbelastungen, die während des Transports und er Handhabung des Geschosses
auftreten können, nicht aus seiner Sicherstellung herausbewegen kann.
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Als Antriebsmittel zur Aktivierung der Betätigungsvorrichtung 11,
13, 16 sind Zerlegerkugeln 6, 9, 10 vorgesehen, die in Bohrungen 8 des Kugel trägers
11 angeordnet sind und sich auf der Kugel schräge 12 des Kugelschrägenträgers 17
abstützen. Infolge der bei der Rotation des Zylinderkörpers auftretenden Zentrifugalkraft
wandern diese Zerlegerkugeln 6, 9, i0 auf der Kugel schräge 12 in radialer Richtung
nach außen und bewegen dabei den Kugel träger 11 zusammen mit dem daran befestigten
Nadel träger 16 gegen die Kraft der Zerlegerfeder 13 in Richtung auf die Spitze
des Zünderkörpers 22.
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Dadurch wird - wie nachfolgend noch im einzelnen erläutert -der Rotor
20 aus seiner Sicherstellung freigegeben, so daß er in seine Wirkstellung schwenken
kann.
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In einem bevorzugten Austührungsbeispiel der Erfindung sind - wie
aus Fig. 1 ersichtlich - zwei Zerlegerkugeln 9, 10 bereits von Anfang an, d. h.
auch im Lagerzustand des Zünders in ihrer Arbeitsposition in den Bohrungen 8 des
I(ugelträgers 11 angeordnet. Diese Kugeln allein wären nicht ausreichend, um den
Kugel träger 11, zusammen mit dem Nadel träger 16S unter Rotationseinfluß gegen
den Druck der Zerlegerfeder 15 von der Auflagefläche auf dem Rotor 20 abheben zu
können. Zu diesem Zweck ist eine weitere Zerlegerkugel 6 erforderlich. Erfindungsgemäß
ist jedoch die für die Entsicherung des Zünders notwendige dritte Zerlegerkugel
6 in Sicherstellung des Zünders am Grund einer Bohrung 7 angeordnet, die ausgehend
vom heckseitigen Teil des Kugelträgers ii schräg zur Längsachse des Kugel trägers
11 verlaufend angeordnet ist und in-die Bohrung 8 mündet, die die Zerlegerkugel
6 während ihrer Arbeitsposition, d. h.
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in Wirkstellung der Betätigungsvorrichtung 11, 13, 16 auf nimmt. Aus
Gründen einer einfachen Fertigung wird die Bohrung 7 zweckmäßig als Durchgangsbohrung
ausgebildet und danach mit Hilfe des Nadel trägers 16 verschlossen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung
nicht dargestellt ist, sind lediglich zwei Zerlegerkugeln vorgesehen. Eine dieser
Kugeln befindet sich bereits im Ruhezustand in ihrer Arbeitsposition in einer Bohrung
des Kugelschrägenträgers, während die weitere Kugel am Grund der Bohrung 7 gesichert
gelagert ist und erst unter Dralleinfluß in ihre Arbeitsposition wandert.
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In ihrer Ruhestellung am Grunde der Bohrung 7 wird die Zerlegerkugel
6 durch Sperrmittel gesichert, die in einer im Kugelträger 11 angeordneten Bohrung
15 angeordnet sind.
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Als Sperrmittel werden zweckmäßig ein Sperrstift 5' oder zwei Sperrkugeln
4, 5 verwendet. Die Bohrung 15 schneidet die Bohrung 7 zweckmäßig derart an, daß
der Mündungsquerschnitt der Bohrung 15 kleiner ist als der Durchmesser der Sperrmittel
4, 5, 5', so daß diese nicht vollständig in die Bohrung 7 gelangen können. In radialer
Richtung nach außen wird die Bohrung 15 durch eine Wickelbandsicherung verschlossen,
welche aus dem Wickelband 1 und den Wickelträgern 2, 3 besteht. Diese Wickelbandsicherung
verhindert im Ruhezustand des Zünders ein Austreten der Sperrmittel 4, 5, 5' in
radialer Richtung nach außen aus der Bohrung 15 und somit eine Freigabe der Zerlegerkugel
6. Die Verwendung von zwei Wickelträgern 2, 3 bietet den Vorteil einer sicheren
Führung des Wickelbandes 1.
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Um das Wickelband 1 der Wickelbandsicherung 1, 2, 3 während des Abspulvorgangs
nicht durch zu hohe Zentrifugalkräfte der Sperrkugeln 4, 5 unzulässig abzubremsen
oder zu behindern, ist es zweckmäßig, bei Zündern für Geschosse mit sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten
zumindest eine der Sperrkugeln 4, 5 oder den Sperrstift 5' aus einem leichten Material,
wie beispielsweise Kunststoff oder Aluminium anzufertigen.
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Der Kugelschrägenträger 17 wird zweckmäßig als Kreisring ausgebildet,
dessen eine Innenkante zur Bildung der Kugelschräge 12 kegelförmig angefast ist.
Dabei wird der Kugelschrägenträger 17 vorteilhaft so ausgebildet, daß er leicht
auswechselbar auf einer Stufe 25 im Zünderkörper 22 auf sitzt.
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Dies ermöglicht einerseits eine relativ einfache Bearbeitung der sehr
präzise einzuhaltenden Kugel schräge und zum anderen einen leichten Austausch des
Kugelschrägenträgers, um beispielsweise durch das Auswechseln eines Kugelschrägenträgers
17 mit einer andersartig gestalteten Kugel schräge 12 eine abweichende Zerlegercharakteristik
des Zünders zu bewirken.
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Details der Sperrung der Zerlegerkugel 6 durch die in der Bohrung
15 angeordneten Sperrmittel 4, 5, 5' gehen aus den weiteren Fig. 2, 3 und 5 hervor,
die ohne eingehendere Beschreibung aus sich heraus verständlich sind.
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Ebenfalls keiner eingehenderen Beschreibung bedarf die Fig. 4, die
einen Schnitt entlang der Linie C - D von Fig. i darstellt und die die Anordnung
der Zerlegerkugeln 9, iO in den Bohrungen 8 im Kugelträger 11 verdeutlicht.
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Die Wirkungsweise des Zünders ist wie folgt: Beim Abschuß eines mit
dem Zünder ausgestatteten Geschosses hat die Massenträgheit des Massestifts18 zur
Folge, daß dieser aus seiner Ruhelage,in der er sich im Eingriff mit dem Rotor 20
befindet und diesen gegen Verdrehung sichert, gegen die Kraft der Druckfeder 19
in Richtung auf das Heck des Zünderkörpers 22 zurückbewegt wird und dabei den Rotor
20 freigibt. Die Federkonstante der Druckfeder 19 und der Reibungskoeffizient des
Massestifts 18, der in der Bohrung 21 gleitbar gelagert ist, sind dabei derart aufeinander
abgestimmt, daß der Massestift 18 nach Freigabe des Rotors 20 auch unter Berücksichtigung
der auf der weiteren Flugbahn auftretenden Geschoßverzögerung durch den Einfluß
der Rotationskräfte nicht mehr in seine Anfangsposition zurückkehren kann. Unter
dem Einfluß des Geschoßdrall s wird zunächst die Wirkung der Wickelbandsicherung
1, 2, 3 aufgehoben mit der Folge, daß die Sperrmittel 4, 5, 5'in radialer Richtung
sich aus der Bohrung 15 herausbewegen und die Zerlegerkugel 6 freigeben. Diese Zerlegerkugel
6 läuft dann zunächst in der schräg zur Längsachse des Kugel trägers 11 verlaufenden
Bohrung 7 in Richtung Zünderspitze, bis sie in die bis dahin nicht besetzte Bohrung
8 eintritt. Zusammen mit den bereits in Arbeitsposition, d. h. in den Bohrungen
8 befindlichen weiteren Zerlegerkugeln 9; 10 hebt sie dann den Kugelträger li über
die Kugel schräge 12
gegen die Kraft der Zerlegerfeder 13 soweit
an, daß nunmehr der Rotor 20 von der vermittels des Nadel trägers 16 übettragenen
Kraft der Zerlegerfeder 13 entlastet wird und sich infolge seiner Massenverteilung
unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in die Zündstellung des Detonators bewegen
kann. Die Zündstellung ist dann erreicht, wenn der Detonator 23, die Übertragungsladung
24 und der Nadel träger 16 fluchtend ausgerichtet sind' Der Zünder tritt in Funktion,
sobald ein Aufschlag des Geschosses erfolgt oder sobald infolge einer Drallverminderung
die Rückstellkraft der Zerlegerfeder 13, die vermittels der Zerlegerkugeln 6, 9,
10 auf den Kugel träger 11 übertragene Zentrifugalkraft überwiegt.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Zünders bietet insbesondere den
Vorteil, daß der Rotor 20 durch zwei unabhängig wirkende Sicherungssysteme in seiner
Sicherstellung arretiert wird und daß darüber hinaus durch die gesonderte Sperrung
der Zerlegerkugel 6 eine allen Anforderungen genügende Vorrohrsicherheit erreicht
wird.
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Bezugszeichenliste 1 Wickelband 2, 3 Wickeiträger 4, 5 Sperrkugeln
5'Sperrstift 6 Zerlegerkugel 7 Bohrung 8 Bohrung 9, 10 Zerlegerkugeln 11 Kugelträger
12 Kugel schräge 13 Zerlegerfeder 14 Wickel raum 15 Bohrung für Sperrkugeln 4, 5
16 Nadelträger 17 Kugelschrägenträger 18 Massestift 19 Druckfeder 20 Rotor 21 Bohrung
22 Zünderkdrper 23 Detonator 24 Übertragungsladung 25 Stufe
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