DE3025280C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern und Scharfstellen des Zünders einer Landmine, insbesondere Panzermine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der DE-PS 10 95 713 wurde bereits eine mechanische Sicherungsvorrichtung für einen Minenzünder vorgeschlagen. Dieser beseht aus einem Gehäuse, in welchem im Abstand von einem eingesetzten Anzündhütchen ein unter Vorspannung einer Schraubenfeder bestehendes Führungsstück mit Schlagbolzen angeordnet ist. Als Transportsicherung ist ein Sicherungsbolzen vorgesehen, welcher nach dem Auslegen der Mine manuell entfernbar ist. Die Freigabe des Schlagbolzens, das Anzünden des Anzündhütchens und damit auch das Zünden der Mine erfolgt bei diesem Lösungsvorschlag dann, wenn eine am Führungsstück befestigte Schnur, Draht oder dergleichen herausgezogen wird.

Diese Lösung ist mit mehreren Mängeln behaftet, durch welche die Sicherheit der die Mine verlegenden Truppe gefährdet wird. Außer der recht primitiven Transportsicherung besteht keinerlei Vorsicherheit vor Beginn der Minenverwendung. Da bereits die kleinste Verkürzung des mit der Mine verbundenen Stolperdrahtes deren Auslösung zu bewirken vermag, kann es bei unvorsichtiger Handhabung relativ leicht zu einer ungewollten Zünderauslösung kommen. Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, daß ein Gegner beim Räumen eines Minenfeldes, -sperre, -riegels oder dergleichen die jeweilige Mine dadurch unbrauchbar macht, daß er den Stolperdraht vorsichtig durchschneidet.

Eine andere, ebenfalls mechanisch wirkende Sicherungsvorrichtung für Minenzünder wurde in der DE-AS 23 66 220 vorgeschlagen. Diese geht ebenfalls von einer manuell entfernbaren Sicherung für einen in einem Zündgehäuse gelagerten und bei gespannter Schlagbolzenfeder mittels einer Sperre in der Ruhestellung gehaltenen Schlagbolzen aus, welcher beim Betätigen einer federbelasteten Zugstange entriegelt und sodann freigegeben wird. Nach seiner Freigabe wird der Schlagbolzen unter der Wirkung der ihm zugeordneten Schlagbolzenfeder schlagartig gegen das Anzündhütchen gedrückt. Das Überführen des die Mine mittels Detonator auslösenden Zünders von dem Betriebszustand "Sicher" in den Betriebszustand "Scharf" erfolgt durch einen manuell betätigbaren Schalter und mit diesem zusammenwirkende elektrische Glieder.

Die eigentliche Lösung besteht bei diesem Vorschlag im wesentlichen darin, eine das Zündergehäuse durchdringende, als U-förmiger Bügel ausgebildete Sicherungsstange zu verwenden. Der U-förmige Bügel ist dabei unter Verwendung eines gegen einen Konus der Sicherungsstange gedrückten und in eine Bohrung des Bügels eingreifenden Sicherungsstift sowie eines mit einer Verzahnung zusammenwirkenden Sicherheitsschalter blockier- und entsicherbar. Der eine Schenkel des U-förmigen Bügels greift dabei in eine weitere Stange ein. Diese wiederum ist mit einem in eine Ausnehmung des Schlagbolzens eingreifenden Sperrschieber verbunden, während der andere Schenkel in einen Sperrzylinder eingreift, welcher in einer auf dem Federhaus eines Zeitschaltwerkes angeordneten Detonatorfassung gelagert ist.

Die Sicherungsvorrichtung nach der DE-AS 23 66 220 besteht somit aus einer Vielzahl mechanischer Teile, welche zur Gewährleistung ihrer Funktionalität ein Höchstmaß an Herstellungspräzision erfordern und demzufolge entsprechend teuer sind. Trotz dem hohen Aufwand ist aber ein Höchstmaß an Sicherheit nicht geboten, da schon die zum Schutze der die Minen verlegenden Truppe unerläßliche Vorsicherheit nur dann gewährleistet ist, wenn das Hantieren durch eine gut ausgebildete Truppe erfolgt, welcher Zweck, Aufbau und Wirkungsweise der zu verlegenden Minen und in Sonderheit der zu diesen gehörenden Sicherungssysteme hinlänglich bekannt ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art elektrische wie auch elektronische Sicherungsmittel geschickt und hinsichtlich ihrer Funktionalität, logisch miteinander zu verknüpfen und so unter Zuhilfenahme bewährter mechanischer, elektrischer und elektronischer Bauteile eine im Aufbau relativ einfache, funktionell leicht erfaßbare, den Regeln der Mengenfertigung rechnungstragende und vor allem den Sicherheitserfordernissen bei der Handhabung entsprechende Sicherungseinrichtung zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere erfindungsrelevante Merkmale lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung geht eine Reihe von Vorteilen einher:
Infolge der geschickten Kombination mechanischer Baugruppen mit solchen elektrischer und/oder elektronischer Art läßt sich bspw. der Aufbau an Fertigungsgenauigkeit für die mechanischen Baugruppen in für derartige Zwecke angemessenen und kostenmäßig vertretbaren Grenzen halten. Während der diesbezügliche Aufwand beim bekannten Stand der Technik eine hochpräzis gefertigte Feinmechanik erfordert, kommen die mechanischen Baugruppen der vorliegenden Erfindung mit einer durchschnittlichen, unterhalb des Feinmechanik-Levels liegenden Präzision aus.

Dieselben, mindestens aber die gleichen Kriterien gelten auch für die elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen der vorliegenden Erfindung. Hier ist es ohne weiteres möglich, auf Komponenten, wie etwa Zeitschaltglied, Elektromagnet, Permanentmagnet usw., zurückzugreifen, die sich auf anderen Gebieten der Elektrotechnik bzw. Elektronik vielfältig bewährt haben, demgemäß äußerst geringe Ausfallquoten haben und zudem preiswert gekauft werden können.

Weitere Vorteile bestehen darin, daß durch entsprechende Ausbildung des Schalters (in bevorzugter Drehschalter-Konfiguration) in Verbindung mit Testanschlüssen am Zeitschaltglied zugleich auch eine Möglichkeit geschaffen wurde, die zum späteren Zünden der Mine erforderliche Schaltung zu prüfen. Ferner sieht die Erfindung eine (Dreh-)Schalterstellung "Voraktivieren" vor, mittels welcher die für die Truppe unerläßliche Vorsicherheit auf relativ einfache Weise erreichbar ist.

Auch die zum Betrieb der Sicherungsvorrichtung erforderliche Stromversorgung erfährt eine optimale Auslegung derart, daß Batterien Anwendung finden, welche erst im Benutzungsfall der Aktivierung bedürfen. Hierdurch ist in Depots, Vorratsbunkern oder dergleichen eine langjährige Lagerhaltung möglich, ohne daß die der Stromversorgung dienenden Batterien besonders gewartet werden müssen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Dabei zeigt die einzige Figur den schematischen Aufbau der Sicherungsvorrichtung.

Der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete (Dreh-)Schalter weist drei Schaltpositionen bzw. -stellungen auf: I="Sicher", II="Prüfen" und III="Voraktivieren".

Unabhängig von den Positionsbezeichnungen II und III ist auch in diesen volle Sicherheit gegeben. Der Schalter 1 ist mit einer Achse 2 versehen, auf welcher koaxial zu ihm eine Kurvenscheibe 3 angeordnet ist. Ebenfalls koaxial zum Schalter 1 sind auf der Achse 2 in definiertem Abstand zueinander zwei Nockenscheiben 4 und 5 befestigt. Die Nockenscheibe 4 bewirkt dabei in Abhängigkeit von der jeweiligen Schalterstellung das Zu- oder Abschalten einer - nicht dargestellten - Energiequelle, etwa einer Batterie; über die Nockenscheibe 5 hingegen erfolgt die Voraktivierung der Zündspannung.

Die Kurvenscheibe 3 steht mit einer als Schieber 6 ausgebildeten Kulisse 6 a in Wirkverbindung, welche in den Schaltpositionen II und III einen Stößel oder dergleichen 7 arretiert. Dieser zeigt dabei "Sicher" an. Eine derartige mechanische Verriegelung ist dann vor allem von Belang, wenn verhindert werden soll, daß beim Auftreten - gewollter oder ungewollter - Beschleunigungen sich der Permanentmagnet 11 in Form einer Ankerplatte löst, und hierdurch der Detonator 8 in ungewollter Weise in die Scharf-Position kommt. Das Ein- und Auslegen des Schalters 9 erfolgt durch den in Achsrichtung des Stößels 7 verschiebbare Teller 10.

Bei dem Überführen des Schalters 1 von Position I ("Sicher") in die Position II ("Prüfen") bleibt die arretierende Wirkung der Kulisse 6 a in Zusammenwirken mit der Ausnehmung 7 a des Stößels 7 erhalten. Bis auf die Versorgung des Sensors 19 sind alle elektrischen bzw. elektronischen Schaltungsteile betriebsbereit und mithin prüfbar.

In Axialrichtung des Stößels 7 sind unterhalb von diesem in definiertem Abstand je ein Permanentmagnet 11 und ein Elektromagnet 12 vorgesehen, die beide die Form einer Ankerplatte besitzen.

Infolge der von der permanentmagnetischen Ankerplatte 11 ausgehenden magnetischen Induktion L wird die Kraft der Feder 13 überwunden. Hierbei wird zwischen den Magneten 11 und 12 eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt. Der magnetische Fluß ergibt sich dabei aus der Beziehung

ΣΦ = Φ₁₁

wobei der Index 11 die permanentmagnetische Ankerplatte ist.

Die mechanische Anziehungskraft, welche der Permanentmagnet 11 auf den Elektromagneten 12 (unter Voraussetzung konstanter Induktion) ausübt, ergibt sich aus der Änderung des Arbeitsinhaltes im Luftspalt bei Änderung des Polabstandes

wobei 1 W_s=100 Ncm beträgt.

Für 10^-4 V_s/cm²=98,1 N ergibt sich mithin eine spezifische Zugkraft von

p = 39,8 N/cm²

unter der Voraussetzung, daß ein Sättigungseffekt im Eisen noch nicht wirksam ist. Nach "SEL-Nachrichten" 7/1959, Seiten 6 bis 8, kann bei Fe mit einer Sättigungsflußdichte von 2,16 V_s/m² gerechnet werden.

Das elektronische Zeitschaltglied 14 ist in Position II (="Prüfen") mit der - nicht dargestellten - Energiequelle verbunden. Mittels der Testanschlüsse 14 a am Zeitschaltglied 14 läßt sich die Funktionsfähigkeit der Sicherungsschaltung prüfen. Die Bestromung des Elektromagneten 12 kann anstelle des elektronischen Zeitschaltgliedes 14 auch über ein bei 15 eingehendes Fernsteuersignal erfolgen. Parallel zu den Testanschlüssen 14 a ist ein Testanschluß 15 a für den Thyristor 16 angeordnet.

Nach dem Umschalten von Position II ("Prüfen") in Position III ("Voraktivieren") kommt die Kulisse 6 a außer Eingriff mit der Ausnehmung 7 a des Stößels 7.

Nach Ablauf einer definierten Karenzzeit liefert das elektronische Zeitschaltglied 14 bei Schalterstellung III ("Voraktivieren") einen kurzen Impuls. Dieser schaltet das elektronische Element 16, etwa einen Thyristor, durch. Dabei wird die Spule 12 a des Elektromagneten 12 kurz bestromt. Die Spule 12 a ist derart gepolt, daß das kurzzeitig erzeugte Magnetfeld mit dem des Permanentmagneten 11 gleichsinnig ist und mithin eine abstoßende Wirkung ausübt. Eine im Gehäuse 17 angeordnete Druckfeder 18 schiebt sodann den Detonator 8 in die Scharfstellung. Diese Stellung wird mittels des Stößels 7 sicht- und fühlbar angezeigt, so daß auch bei Dunkelheit für die Truppe keinerlei Zweifel über die Einsatzbereitschaft des Minenzünders bestehen.

Der Schalter 9 geht, bedingt durch die schon beschriebene Bewegung des Tellers 10, in die "EIN"-Position, so daß nunmehr auch die Elektronik "Scharf" ist. Zum Auslösen des Zünders und damit zur Detonation der Mine selbst fehlt in der Zündkette jetzt lediglich noch das von dem zu bekämpfenden (Panzer-)Fahrzeug ausgehende und auf den Detonator bei 19 einwirkende Sensor-Signal.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Sichern und Scharfstellen des Zünders einer Lademine, insbesondere Panzermine, bei welcher das Überführen des die Mine mittels Detonator auslösenden Zünders von dem Betriebszustand "Sicher" in den Betriebszustand "Scharf" durch einen manuell betätigbaren Schalter und mit diesem zusammenwirkende elektrische (elektronische) Glieder erfolgt, wobei letztere ihre Betriebsspannung von einer systemimmanenten Energiequelle bzw. durch Fernübertragung erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1) mit lediglich drei Schaltstellungen von der ersten Position "Sicher" über eine zweite Position "Prüfen" und eine dritte Position "Voraktivieren" in die Scharf-Stellung versehen und mechanisch mit einer einen Anzeigestößel (7) in den Positionen "Sicher" und "Prüfen" arretierenden Kulisse (6 a) verbunden ist, während das Zeitschaltglied (14) bei Schalterstellung "Voraktivieren" des mechanischen Schalters (1) nach Ablauf einer vorwählbaren Zeitspanne kurzzeitig einen Elektromagneten (12) bestromt, welcher dabei die Kraft eines parallel angeordneten und mit dem Anzeigestößel verbundenen Permanentmagneten (11) freisetzt, welcher durch seine relative Lageveränderung den Detonator (8) in die Scharfstellung bewegt und das Durchschalten eines die Zündspannung des Detonators (8) voraktivierenden Schalters (9) bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (2) des eine Drehbewegung ausführenden Schalters (1) eine Kurvenscheibe oder dergleichen (3) angeordnet ist, welche mit einer als Schieber (6) ausgebildeten Kulisse (6 a) in mechanischer Wirkverbindung steht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der Kulisse (6 a) in den Schaltstellungen "Sicher" und "Prüfen" mittels einer im Stößel (7) angeordneten Ausnehmung oder dergleichen (7 a) erfolgt, welche in eine zu ihr korrespondierende Ausnehmung in der Kulisse (6 a) einrastet, und bei Drehung des Schalters (1) in die Position "Prüfen" aufgehoben ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei in axialem Abstand voneinander auf der Schalterachse (2) angeordnete Nockenscheiben (4, 5), welche in Abhängigkeit von der jeweiligen Schalterstellung das Zu- oder Abschalten der Energiequelle sowie das Voraktivieren der Zündspannung bewirken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Form von Ankerplatten ausgeführten Permanent- und Elektromagneten (11, 12) rechtwinklig zum Anzeigestößel (7) in dessen axialer Verlängerung angeordnet sind und daß eine Druckfeder (13) zwischen die zwei Magnete (11, 12) eingesetzt ist, welche unter Überwindung der Federkraft (13) durch die permanentmagnetischen Kräfte miteinander kraftschlüssig verbunden sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bestromen einer mit dem Permanentmagneten (11) gleichsinnig gepolten Spule (12 a) die kraftschlüssige Verbindung zwischen Elektro- und Permanentmagneten (11, 12) aufhebbar ist, wobei infolge einer relativen Lageveränderung, etwa Hubbewegung, des Permanentmagneten (11) der Teller (10) einer mit diesem verbundenen Achse das Durchschalten eines als - ggf. zusätzliche - Zündsicherung dienenden und die Zündspannung des Detonators (8) voraktivierenden Schalters (9) bewirkt.