DE3126287A1 - Verfahren zum entriegeln einer zuender-sicherungseinrichtung und sicherungseinrichtung mit entriegelungsvorrichtung zum ausueben des verfahrens - Google Patents

Description

DIEHL GMBH & CO., D-8500 Nürnberg

Verfahren zum Entriegeln einer Zünder-Sicherungseinrichtung und Sicherungseinrichtung mit Entriegelungsvorrichtung zum Ausüben des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Sicherungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 2.

Aus der US-PS 3 894 490 ist es bekannt, zum Entriegeln eines der in einem Geschoß-Zünder vorgesehenen Sicherungskriteriums den beim Geschoß-Abschuß aus dem Waffenrohr auftretenden Druck der Treibladungs-Verbrennungsgase in ein am Ende verschlossenes und davor abgewinkelt verlaufendes Rohr einwirken zu lassen, das bis in die Zünder-Sicherungseinrichtung hineinragt. Dort bewirkt es eine Verriegelung gegen vorzeitiges Einschwenken einer Sprengkapsel in ihre Zündstellung, bis aufgrund des Druckaufbaus in diesem Rohr sich eine derartige Verformung des Rohrendes eingestellt hat, daß diese mechanische Verriegelung über das Rohr aufgehoben ist.

Zwar weist diese Vorrichtung den Vorteil auf, nicht auf einen kritischen Gasdruck als solchen anzusprechen, sondern erst nach hinreichend langem Anstehen eines Mindestgasdrukkes die notwendige Rohrverformung für die Entriegelung zu erbringen. Aufgrund bloßen Überschreitens eines bestimmten Drnokwertes im Zuge des Abschusses kann somit die Entriegelung noch nicht erfolgen. Andererseits ist trotz dieses

an sich wünschenswerten integrierenden Verhaltens der Entriegelungsvorrichtung von Nachteil, daß auch kurze kräftige Druckstöße schon zu einer Rohrverformung in Richtung auf die Entriegelungs-Formgebung führen» Dadurch kann die Entsicherung des Zünders unerwünscht schon dadurch eintreten, daß zwar noch kein für den gelungenen Abschuß typischer Druck-Zeit- Verlauf aufgetreten ist, aber schon eine kritische Summe von anderweitig bedingten kurzzeitigen Druckstößen, die noch kein Abschußkriterium darstellen müssen, also noch gar nicht zur Entsicherung des Zünders führen dürfen.

Von weiterem funktionellen Nachteil ist darüberhinaus bei der Entriegelungsvorrichtung der vorbekannten Sicherungseinrichtung, daß über das zur Entriegelung verformbare, am Ende geschlossene Rohr die heißen Pulvergase bis in die Zünder-Sicherungseinrichtung hinein und damit in unmittelbare Nähe der Zündkette geführt werden. Zumal bei der innendruckbedingten Verformung des am Ende verschlossenen Rohres können Undichtigkeiten auftreten, also die heißen Verbrennungsgase des Treibladungs-Pulvers auf den Zünder durchschlagen und trotz noch gesicherter Sprengkapsel die Übertragunsladung und damit den Wirksprengstoff zünden. Ein Initiieren der Übertragungsladung vor dem Abschuß aus dem Waffenrohr, einschließlich Durchmessens einer bestimmten Sicherheitszone vor der Waffenrohr-Mündung, soll aber durch die Sicherungseinrichtung gerade verhindert werden, die nur aufgrund unterschiedlicher abschußbedingter Umwelteinflüsse entriegelt werden können darf, um die Sprengkapsel dann erst in Linie zu bringen, also den Zünder scharfzustellen.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gattungsgemäßer Art bzw. die Sicherungseinrichtung gattungsgemäßer Art derart auszubilden, daß weder die bloße Summe vorübergehend auftretender Gasdruckspitzen noch gar nur das bloße Überschreiten vorgegebener Gasdruck-Schwellwerte zur abschußbedingt-gasdruckabhängigen Entrie-

gelung führt und dabei gleichermaßen ein erhöhter Schutz gegen etwaiges Durchschlagen der Pulver-Verbrennungsgase auf den Zünder und einfache Prüfbarkeit sowie beschädigungssicherer Einbau dieser gasdruckbetätigten Entriegelungsvorrichtung in das Geschoß ermöglicht sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zusätzlich gemäß dem kennzeichnenden Teil des An-Spruches 1 ausgestaltet ist, während die Sicherungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 2 zusätzlich gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 2 ausgestattet ist.

Der Grundgedanke dieser Lösungen basiert dabei auf der Erkenntnis, daß die Verwendung eines eine Fluid-Drossel durchströmenden Mediums, mit Rückführeinrichtung in Richtung auf die Ausgangsgegebenheiten bei Gasdruck-Abfall, einerseits besonders vielfältige Dimensionierungsmöglichkeiten in Hinblick darauf eröffnet, nur einen im wesentlichen vorgegebenen Druck-Zeit-Verlauf des Verbrennungsgas-Druckes unter Ausschaltung sowohl langanstehender geringer Druckwerte ebenso wie kurzanstehender hoher Druckspitzen zur Entriegelung führen zu lassen ; während andererseits die Umwandlung des Zeitverlaufes des Pulvergasdruckes in einen letztlich zur Entriegelung führenden Bewegungsablauf vielseitige konstruktive Sicherheitsmaßnahmen gegen das Eindringen der heißen Pulvergase in den Bereich des Zünders eröffnet.

") So ermöglicht die Weiterbildung nach Anspruch 3 aufgrund einer von der Kolbenbewegung selbst gesteuerten Drosselbeeinflussung es, in weiten Grenzen gemäß den Erfordernissen der Praxis die Wandlercharakteristik bei der Umsetzung des zeitabhängigen Gasdruckverlaufes in eine Entriegelungsbewegung zu variieren.

Eine besonders hohe Sicherheit gegen Entriegelungs-Fehl-

funktionen ergibt die Weiterbildung nach einem der Ansprüche A bis 6, wonach selbst bei Auftreten des tatsächlichen Zeitverlaufes des Pulvergasdruckes innerhalb einer vorgegebenen, nämlich durch die Fluid-Drossel sowie die Rückfluteinrichtungen variierbaren, Bandbreite letztlich nur und erst dann tatsächlich die Entriegelung durchgeführt wird, wenn dann noch der notwendige Gasdruck für das Überschreiten wenigstens eines konstruktiv (beispielsweise durch Aufreissen von Sollbruchstellen) vorgegebenen Schwellwertkriterlums ansteht.

Möglichkeiten der konstruktiven Einflußnahme bzw. Vorgabe auf den Bandbreiten-Verlauf, innerhalb dessen der Pulvergasdruckverlauf liegen muß, um gemäß dem integrierenden und letztlich auch noch eine Schwellwertansprache aufweisenden Verhalten der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung zur Entriegelung zu führen, ergeben sich in besonders vorteilhafter Weise bei den konstruktiven Weiterbildungen und Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 7» 8 oder 9 durch entsprechende Realisierung von Rückfuhreinrichtungen wenigstens hinter dem Arbeitskolben, möglichst aber auch hinter dem Aufnehmerkolben, und dadurch, daß der Öffnungs-Querschnitt der Fluid-Drossel unmittelbar durch ein am Aufnehmerkolben befestigtes Kontruktionselement bestimmt 1st und somit von der Stellung des Aufnehmerkolbens abhängig gemacht werden kann. Dabei ergibt die konzentrische Zweizylinder-Anordnung mit Ausbildung der Fluid-Drossel in einer Axial-Trennwand und mit beiderseits dieser ausgebildeten Ventiltellern gleichermaßen einen gedrängten räumlichen Aufbau und in beiden Endstellungen des Arbeitskolbens eine zusätzliche Sicherheit gegen das Durchschlagen der heißen Pulvergase auf den Zünder; dennselbst nach der gasdruckabhängig durchgeführten Entriegelung können weitere Verriegelungen innerhalb der Sicherungseinrichtung in Funktion sein, die erst aufgrund weiterer abschußbedingter Umwelteinflüsse entriegelt werden sollen, so daß auch nach der gasdruckbetätigten Entriegelung durchaus noch weiterhin die Zündsicher-

heit gegeben sein muß.

Besonders zweckmäßig ist die Anordnung dieser Entriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch 10 an der oder gar in der Bodenschraube, die üblicherweise zur Halterung eines Zünders im Heckteil eines Geschosses vorgesehen ist. Denn dadurch ist einfache Austauschbarkeit und Prüfbarkeit der Entriegelungsvorrichtung gegeben, und ohne eingesetzte Bodenschraube ist ein Entriegeln dieses Teiles der Sicherungseinrichtung im Zünder praktisch ausgeschlossen - zumal wenn zur weiteren Unterstützung der Sicherheit gegen Pulvergasdurchschlag vorgesehen ist, daß die in der Bodenschraube angeordnete Entriegelungsvorrichtung zum Entriegeln das Zündergehäuse im Bereiche der Sicherungseinrichtung durchstoßen muß. Falls aus konstruktiven Gründen die Unterbringung der gesamten Entriegelungsvorrichtung in der Bodenschraube nicht möglich ist, ragt der verbleibende Konstruktionsteil aus der Bodenschraube rückwärtig heraus und ist gegen mechanische Beschädigungen dadurch wirksam geschützt, daß er in das Innere eines sich rückwärtig an das Geschoß anschließenden Leitwerks hineinragt.

Hinter der Bodenschraube, insbesondere im Leitwerk oberhalb des Einflußbereiches der Waffenrohr-Pulverkammer, ist zweckmäßigerweise die zusätzliche Maßnahme nach Anspruch 11 getroffen, die die Sicherheit gegen Pulvergasdurchschlag auf den Zünder erhöht, indem gleichzeitig eine thermische Barriere und eine Druckminderungseinrichtung ausgebildet sind.

Als druck-zeit-abhängig nach Maßgabe des Vorschubes des Aufnehmerkolbens und der Durchtrittsgegebenheiten an der Fluid-Drossel den Arbeitskolben bis zu seinem Endanschlag vorschiebendes Strömungsmedium eignet sich aufgrund seiner Beständigkeit und Materialvertrftglichkeit, sowie seiner Viskositat in Hinblick auf die praktisch realisierbare Fluid-Drossel, insbesondere Silikonfett.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das für die Erläuterung der pulver gasdruckabhängigen Entriegelungsfunktion Wesentliche vereinfacht dargestellten bevorzugten AusfUhrungsbeispiels zur Erfindung. Es zeigt:

Fig. 1 in Prinzipdarstellung ein Beispiel für ein, zum Abschuß rückwärtig aus einer Pulverkammer mit Treibgasen beaufschlagtes, Geschoß, in dessen

Heckteil eine zum Eingriff in die Zünder-Sicherungseinrichtung ausgebildete Entriegelungsvorrichtung angeordnet ist,

Fig. 2-4 ein Prinzip-AusfUhrungsbeispiel für die Entriegelungsvorrichtung gem. Fig. 1 in verschiedenen FunktionsStellungen und

Fig. 5 ein Prinzipdiagramm zur Erläuterung des bandfilterartigen Ansprechverhaltens der Entriegelungs

vorrichtung gemäß Fig. 2 bis Fig. 4.

Fig. 1 zeigt, teilweise im Axial-Längsschnitt, ein Geschoß mit in seine Bodenöffnung 2 eingesetztem Zünder 3. Beim dargestellten Beispiel für das Geschoß 1 handelt es sich um ein panzerbrechendes Hohlladungs-Spikegeschoß, das, mit Ausnahme des vorderen Bereiches, innerhalb der Geschoßhülle mit Sprengstoff 5 gefüllt ist. Es wird aus einem zugfreien Waffenrohr 6 (in Fig. 1 nur symbolisch, gestrichelt angedeutet) verschossen und weist mangels Flugdralles eine Freiflugstabilisierung aufgrund der Wirkung eines am Ende mit Flügeln 7 ausgestatteten Leitwerks 8 auf. Für seinen Abschuß aus dem Waffenrohr 6 ist in dessen Pulverkammer 53 eine Treibladung 9 vorgesehen. Da der vordere Bereich des beim Abschuß rückwärtig geschlossenen Waffenrohres 6 durch wenigstens ein um die Geschoßhülle 4 herumgelegtes Dichtungsband 15 verschlossen ist, entsteht hinter dem Geschoß 1, in der

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Pulverkammer 53 des Waffenrohres 6, mit Zünden der Treibladung 9 ein den Abschuß des Geschosses 1 aus dem Waffenrohr 6 hervorrufender Pulververbrennungs-Gasdruck.

Bei entsichertem , also scharfgestelltem Zündsystem des Zünders 3 bewirkt ein etwa mit Zielaufschlag eines Kopfsensors 13 über eine Zündleitung 14 angesteuerter Auslösemechanismus 16 im Zünder 3 beispielsweise das Anstechen einer Sprengkapsel 17, die ihrerseits eine Übertragungsladung 18 initiiert, um den Sprengstoff 5 zu zünden und somit im Ziel beispielsweise die Aufbrech- und Gasschlagwirkung auszulösen.

Damit der Sprengstoff 5 nicht schon bei der Handhabung des Geschosses 1 vor dem Abschuß bzw. in dem oder unmittelbar vor dem Waffenrohr 6 zündet, enthält der Zünder 3 eine mehrfach wirkende Sicherungseinrichtung 19, die die Zünder-Wirkungskette über die Sprengkapsel 17 und die Übertragungsladung 18 auf den Sprengstoff 5 erst funktionsbereit macht, nachdem aufgrund wenigstens zweier voneinander unabhängiger umweltbedingter physikalischer Erscheinungen feststebt, daß nicht nur der Abschuß des Geschosses 1 aus dem Waffenrohr stattgefunden hat, sondern das Geschoß 1 auch bereits eine Sicherheitsstrecke im Freiflug durchmessen hat. Eine solche Sicherungseinrichtung 19 weist Sperreinrichtungen für eine mechanische Zündketten-Unterbrechung auf, so daß eine Sprengkapsel-Detonation erst nach dem Scharfstellen der Zündkette (z.B. durch Entfernen einer Trennwand, durch Einrücken eines Schiebers, durch Einschwenken eines Rotors) zum Initileren der Übertragungsladung 18 und damit zum Zünden des Wirk-Sprengstoffes 5 führen kann.

Dem Scharfstellen der Sicherungseinrichtung 19 dient wenigstens eine Entriegelungsvorrichtung 20, die auf ein abschußbedingt auftretendes Umweltkriterium anspricht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als dieses Umweltkriterium

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der beim Abschuß (und/oder ggf. nach dem Abschuß, nämlich bei Lenkkörpern oder anderen Geschossen mit Nachbrennern oder dergleichen Aggregaten zum Eigenantrieb) hinter dem Zünder 3 auftretende Gasdruck hinsichtlich seiner Stärke und seiner Dauer unter Berücksichtigung des typischen Gasdruck-Zeitverlaufes ausgewertet.

Für einfaches Armieren des Geschosses 1 bei günstigen Gegebenheiten, die Entriegelungsvorrichtung 20 separat auf Funktionstüchtigkeit überprüfen und ggf. austauschen zu können, ist die gasdruckbeaufschlagbare Entriegelungsvorrichtung 20 vorzugsweise mit der Bodenschraube 21 zusammengebaut bzw. Bestandteil einer modifizierten Bodenschraube 21, die der Festlegung des Zünders 3 im Heckteil 22 der Geschoßhülle 4 dient. Dabei kann die Entriegelungsvorrichtung 20 in einen unterkalibrlgen rohrförmigen Teil 11 des Leitwerks 8 hineinragen. Gegenüber demjenigen Innenbereich des Leitwerks 8, der direkt über WandungsdurchbrUchelO mit der Pulverkammer 53 in Strömungsverbindung steht, ist die Entriegelungsvorrichtung 20 und damit auch der Zünder 3 durch eine in das Leitwerk-Rohr 11 eingebaute Dichtung 23 geschützt. Diese besteht beispielsweise aus einem Platten-Stapel 24 mit gegeneinander versetzten Durchlässen 25 und zwischengeschichteten,thermisch beständigen porösen Einlagen 26, so daß die Dichtung 23 zugleich als Hitzeschutz gegen einen Hitzeüberschläg aus dem Bereiche des Leitwerks auf den Sprengstoff 5 und als Labyrinth-Druckminderungsventil wirkt, das durch die Stapelanordnung der Platten 24 leicht in seiner Wirkung variiert und so den Druck- und Temperatrugegebenheiten der Pulver -Verbrennungsgase angepaßt werden kann. Es kann aber auch eine andere hitzeresistente Bauform als solcher bekannter Druckreduzlerer Anwendung finden.

Wie im einzelnen für verschiedene Funktionszustände in Fig. 2 bis Fig. 4 dargestellt, weist die mit der Bodenschraube 21 zusammengebaute Entrlegelungsvorrichtung 20 ein den Ver-

lauf des Gasdruckes ρ über der Zeit t bei integralem Verhalten in einen Betätigungsweg umsetzendes Doppelkolben-Zweikammer-Schubkolbensystem 27 auf, das in Funktions-Endlage (Fig. 4) kraft- und/oder formschlüsig mit einem Riegel 28 der Sicherungseinrichtung 19 (Fig. 1) in Eingriff steht.

Das Zweikammer-Schubkolbensystem 27 besteht vorzugsweise aus zwei konzentrischen Zylindern, einem Primärzylinder 29 und einem Sekundärzylinder 30, in denen ein vom Gasdruck 31 (p) hinter der Drossel-Dichtung 23 im Leitwerk 8 beaufschlagter Aufnehmerkolben 32 bzw. ein Arbeitskolben 33 axial verschiebbar angeordnet sind. Die Arbeitsräume der beiden Zylinder 29, 30 stehen über eine Fluid-Drossel 34 miteinander in Strömungsverbindung, die nach Maßgabe der Momentanstellung des Aufnehmerkolbens 32 hinsichtlich ihres Durchschnittsquerschnittes veränderbar ist.

Vorzugsweise ist die Fluid-Drossel 34 einfach als Durchgangsöffnung in einer Axial-Trennwand 35 zur Abgrenzung der beiden Zylinder 29, 30 gegeneinander ausgebildet und beidseitig, also zu jedem doj- angrenzenden Zylinder 29 bzw. 30 hin, mit einer kegeistumpfförmigen Aufweitung als Ventilsitzen 36 versehen. Dementsprechend sind an den beiden Enden eines mit dem Aufnehmerkolben 32 im Innern des Primärzylinders 29 verbundenen Ventilstange 37 Ventilteller 38 angepaßter Konizität ausgebildet bzw. (nämlich zur Montage bzw. Demontage) lösbar befestigt. Die durch die Drosselöffnung in der Axial-Trennwand 35 hindurch längsverschiebbare Ventilstange 37 weist einen Maximaldurchmesser auf, der geringer als die lichte Öffnungsweite in der Trennwand 35 ist. Im Primärzylinder 29 ist zwischen der Trennwand 35 und dem Aufnehmerkolben 32 eine Rückhaltefeder 39 angeordnet, die auf den Aufnehmerkolben 32 eine Federkraft in Richtung auf die ohne Gasdruckbeaufschlagung gegebene Ausgangsstellung ausübt. Der Innenraum des Primärzylinders 29 ist mit einem - vorzugsweise inkompressiblen - Strömungsmedium 40 gefüllt, das unter Einfluß des Vortriebs des Auf-

nehmerkolbens 32 aufgrund Beaufschlagung mit Gasdruck 31 durch die dann nicht-verschlossene Fluid-Drossel 34 in den Innenraum des Sekundärzylinders 30 übertreten kann (Fig. 3)

Das bei verschobenem Aufnehmerkolben 32 die Fluid-Drossel 34 zum Sekundärzylinder 30 hin durchtretende Strömungsmedium schiebt dort (anfangs möglicherweise noch unterstützt durch die zunächst anliegende, vom Aufnehmerkolben 32 durch die Trennwand 35 hindurchgeschobene Ventilstange) den Arbeitskolben 33 gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfeder 41 vor (vgl. Fig. 3). Dabei ist die Variation des Strömungs-Querschnittes in Abhängigkeit vom Vorschub des Aufnehmerkolbens 32 zu Beginn und zu Ende seiner Schubstrecke im Primärzylinder 29 von der Ventilstiz-Ventilteller-Geometrie und zwischen diesen Extremwerten von einer etwaigen Durchmesser-Variation der Ventilstange 37 in ihrer Längsrichtung abhängig.

Der Arbeitskolben 33 ist koaxial zur Ventilstange 37 mit einem Entsicherungsstempel 42 ausgestattet und außerhalb eines Anlageberelches 43 über Sollbruchstellen 44 damit verbunden.

Das zur Aufnahme von Strömungsmedium 40 zur Verfügung stehende Volumen des Sekundärzylinders 30 ist wenigstens geringfügig kleiner bemessen, als das im Primärzylinder 29 zum Durchtritt durch die Drossel 34 zur Verfügung stehende Volumen an Strömungsmedium 40. Im Endanschlag der Vorschubbewegung hat der Arbeitskolben 33 am Sekundärzylinder 30 Fluid-Austrittsöffnungen 45 zu Speicher- oder Ableitkanälen 46 freigegeben (s. Fig. 4), so daß auch ohne weiteren Vorschub des in Endstellung verfahrenen Arbeitskolbens 33 unter Einfluß des Gasdruckes 31 der restliche Vorschub des Aufnehmerkolbens 32 erfolgen kann. Nun bedingt die Stempelwirkung des, z.B. mittels seines vorderen Ventiltellers 38, gegen den Entriegelungsstempel 42 anliegenden Ventilstange 37, daß die Sollbruchstellen 44 entlang des Anlagebereiches

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43 aufreißt und der Entsicherungsstempel 42 durch eine Führungs- und Dichtungsbohrung 47 im vorderen Bereiche der Bodenschraube 21 unter Durchbrechen einer Gasdichtung 48 in den Bereich des Zünders 3 vorgetrieben wird. Dort wird die Sicherungseinrichtung 19 entriegelt, etwa wie im dargestellten Beispielsfalle mittels Eingriffes von Schrägflächen 49 zum Verschieben oder Verschwenken des Riegels 28. Dadurch kann beispielsweise der Sperr-Eingriff in einen Zündladungs-Rotor (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) freigegeben werden; oder es wird - wenn das zweite umweltabhängige Sicherheitskriterium anderweitig realisiert ist - unmittelbar durch diesen Vorschub des Entsicherungsstempels 42 die Zündladung in die ZUndketten-Linie verlagert, der Zünder 3 also scharfgemacht. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Bewegung des Riegels 28 ebenso wie die Massebewegungsabläufe innerhalb des Schubkolbensystems 27 zum Entsichern entgegen der beim Abschuß trägheitsbedingt auftretenden Bewegungsrichtung auszuführen, weil dadurch eine zusätzliche Sicherheit erreicht wird, indem nur bei ausreichend hoch anstehendem Gasdruck 31 die PMtriegelungsfunktion und damit die Entsicherung durchgeführt wird.

Bei zu geringem Gasdruck 21 erfolgt noch kein Verschieben des Aufnehmerkolbens 32 gegenüber der gegenwirkenden Kraft der Rückhaltefeder 39, zumal bei sehr geringen Bewegungen des Aufnehmerkolbens 32 die Drosselwirkung im Bereiche des noch fast aufgesetzten Ventiltellers 38 gegen Durchtritt von Strömungsmedium 40 noch sehr groß ist. Abgesehen von der Dichtwirkung des Aufnehmerkolbens 32 mit seinen Rolbenringen 50 und von der Gasdichtung 48 zwischen der Bodenschraube 21 und dem Zünder 3 ist also auch im Bereiche der Fluid-Drossel 34 eine wirksame Gasdichtung gegen Wärmedurchschlag aus dem Bereiche des Leitwerks 8 auf den Sprengstoff 5 gegeben.

Aufgrund irgendwelcher Unregelmäßigkeiten auftretende kurzzeitige Druckspitzen in Richtung des Gasdruckes 31 bedingen

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aufgrund der Viskosität des Strömungsmediums 40 in Verbindung mit der Wirkung der Drossel 34 noch keinen spürbaren Vortrieb des Aufnehmerkolbens 32 oder gar des letztlich die Entsicherung freigebenden Arbeitskolbens 33. Stationär anstehender Gasdruck 31 dagegen bewirkt in beschriebener Weise mit Verschieben des Aufnehmerkolbens 32 eine öffnung der Drossel 34 und aufgrund Überganges des Strömungsmediums 40 in den Sekundärzylinder 30 einen Vorschub des Entsicherungsstempeis 42. Dabei kann das Zeitverhalten dieser Umsetzung eines stationär anstehenden Gasdruckes 31 in eine Vorschubbewegung des Entsicherungsstempels 42 durch die Dlmenslonierung der beweglichen Massen des Schubkolbensystems 27, der Viskosität des Strömungsmediums 40 und insbesondere auch durch die stellungsabhängige Drosselwirkung der Ventilstange 37 konstruktiv in weiten Grenzen vorgegeben werden.

Sollte der Gasdruck 31 zurückgehen, ehe der Entslcherungsstempel 42 vom Arbeitskolben 33 abgehoben und in seine Funktionsstellung vorgefahren wurde, dann wird über die Rückstellfeder 41, unterstützt durch die Rückhaltefeder 39, das gesamte bewegliche System in Richtung auf die Ausgangsstellung zurückgefahren, bis wieder ein entsprechender Gasdruck 31 sich hinter dem Aufnehmerkolben 32 aufgebaut hat.

Das Verhalten dieser gasdruckbetätigten Entriegelungsvorrichtung 20 läßt sich somit im Prinzip anhand der vereinfachten Darstellung in Fig. 5 dahingehend charakterisieren, daß nur ein über diese konstruktiven Eingriffsmöglichkeiten mit bestimmter Bandbreite 51 vorgegebener zeitlicher V»rlauf des Gasdruckes 31 letztlich zu der Entriegelungs-Endstellung gemäß Fig. 4 führt; in der vorsorglich dann der rückwärtige der beiden Ventilteller 38 im Bereiche der Fluld-Drossel 34 Sicherungswirkung gegen thermischen Durchschlag der Hitze der Pulververbrennung übernimmt, sobald die zusätzlich vorgesehene Gasdichtung 48 vom Entsicherungsstempel 42 durchstoßen 1st.

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Zur Steigerung der Funktionssicherheit der Entriegelungsvorrichtung 20 ist, wie durch den Verlauf der Bandbreite 51 in Fig. 5 zum Ausdruck gebracht, nicht nur sichergestellt, daß weder länger anstehender geringer Gasdruck 31 noch eine Folge von impulsförmig anstehenden Gasdrücken 31, sondern nur ein nach Maßgabe des Durchtritts des Strömungsmediums 40 durch die Fluid-Drossel 34 verlaufender Gasdruck 31 zum Eingriff der Entriegelungsvorrichtung 20 durch die Gasdichtung 48 (bei der es sich um das Gehäuse des Zünders 3 selbst handeln kann) in die Zünder-Sicherungseinrichtung 19 führt; wobei, als weiteres Kriterium, gegen Ende des Vorschubes des Aufnehmerkolbens 32 eine bestimmte Druckschwelle des Gasdruckes 31 auch noch nicht wieder unterschritten sein darf.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bis Fig. 4 sind sogar zwei solche Druckschwellen-Kriterien konstruktiv realisiert. Das eine ist das schon beschriebene Herausbrechen des Entsicherungsstempeis 42 aus seinem Arbeitskolben 33 und Durchstoßen der Gasdichtung 48, bei hinreichend kräftiger Anlage des Aufnehmerkolbens 32 über seine Ventilstange 37 und deren oberen Ventilteller 38 gegen den Entsieherungsstempel 42, woraufhin - mit Aufbrechen der Gasdichtung 48 » durch Anlage des unteren Ventiltellers 38 gegen seinen Ventilsitz 36 im Bereiche des Doppelzylinder-Schubkolbensystems 27 eine neue Gasdichtung gegen Durchschlag der Pulvergase auf den Zünder 3 ausgebildet wird. Vorher jedoch wirkt schon ein weiteres Druckschwellen-Kriterium in der Form, daß vor Verlagerung des Arbeitskolbens 33 in seine endgültige Anlagestellung ein Stanzring 52 durchstoßen werden muß, um den im Primär-Zylinder 29 noch enthaltenen Rest an Strömungsmedium 40 durch die Fluid-Drossel 34 hindurchbefördern zu können und die direkte mechanische Druckausübung vom Arbeitskolben 33 auf den Anlagebereich 43 unterhalb des Ent-Sicherungsstempels 42 einleiten zu können. Denn erst mit Durchbrechen des Stanzringes 52 ist der Arbeitskolben 33 in die Endstellung verfahrbar, in der er die Kanäle 46 zur

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Vergrößerung des wirksamen Volumens des Sekundär-ZyIInders 30, für die Aufnahme des restlichen Strömunecsmediums 40 im Primär-Zylinder 29, freigibt (Fig. 4).

5. I In der Prinzipdarsteljung«gemäß Fig. 1 ist für die gasdruckabhängige Betätigung der Entriegelungsvorrichtung 20 der Abschuß eines Geschosses 1 aus einem Waffenrohr 6 aufgrund des in dessen Pulverkammer 53 von einer Treibladung 9 entwickelten Vorschub-Pulvergasdruckes skizziert. Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung aber auch bei Lenkkörper- oder Nachbrenner-Geschossen realisieren, bei denen während des Freifluges in einer Verbrennungskammer ein Vortriebs-Überdruck erzeugt wird, wobei die in der Verbrennungs kammer entwickelten heißen Gase - ggf. wieder über eine druckreduzierende und thermisch isolierende Dichtung - die Entriegelungsvorrichtung betätigen, um die Entsicherung dieses Sicherheitskriteriums erst nach einer gewissen Freiflugspanne einzuleiten bzw. nach dieser Spanne eine Selbstzerlegung des Geschosses zu initiieren.

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Bezugszeichenliste

1 Geschoß

2 Bodenöffnung

3 Zünder

4 Geschoßhülle

5 Sprengstoff

6 Waffenrohr

7 Flügel (an 8)

8 Leitwerk (an 1)

9 Treibladung (in 53)

10 Wandungsdurchbrüche (in 8 bei 11)

11 rohrförmiges Teil (Rohr von 8) 12

13 Kopfsensor (an 1)

^k Zündleitung (von 13 nach 3)

15 Dichtungsband (um 4)

16 Auslösemechanismus (für 3)

17 Sprengkapsel (in 3)

18 Übertragungsladung (in 3)

19 Sicherungseinrichtung (in 3)

20 EntrLegelungsvorrichtung (bei 19)

21 Bodenschraube (in 22)

22 Heckteil (von 1 mit 3)

23 Dichtung (in 8 zwischen 11 und 20)

24 Platten-Stapel (in 23)

25 Durchlässe (in 24)

26 thermisch beständige Einlagen (zwischen 24)

27 Schubkolbensystem (in 20)

28 Riegel (in 19)

29 Prirnär-Zylinder (von 27)

30 Sekundär-Zylinder (von 27)

31 Gasdruck (zwischen 23 und 20) 3? Aufnehmerkolben (für 31 in 29)

33 ArbeitskoLben (in 30)

34 Fluid-Drossel (zwischen 29 und 30)

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35 Axial-Trennwand (zwischen 29-30 für

36 Ventilsitz (in 35)

37 Ventilstange (durch 3A)

38 Ventilteller (für 36)

39 Rückhaltefeder (zwischen 35 und 32)

40 Strömungsmedium (zwischen 32 und 33)

41 Rückstellfeder (hinter 33)

42 Entsicherurigsstempel (an 33)

43 Anlagebereich (von 37/38 gegen 33)

44 Sollbruchstelle (um 43 zwischen 42 und 33)

45 Fluid-Austrittsöffnungen (in 30)

46 Speicher- oder Ableit-Kanäle (hinter 45)

47 Führungs- und Dichtungsbohrung (für 42)

48 Gasdichtung (zv/ischen 21 und 19)

49 Schräp.f lache (an 42) .

50 Kolbenringe (an 32, 33 und ggf. 42)

51 Bandbreite (für Wirksamkeit von 31)

52 Stanzrlng (für 33/45)

53 Pulverkammer

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   \ 1.) Verfahren zum Entriegeln einer Sicheximp;seinrichtung für einen Geschoß-Zünder mittels zum Guochoß-Vortrieb entwickelten Pulvergasdruckes,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß hoher Langzelt-Gasdruck mittels eines eine Fluid-Drossel durchtretenden Strömungsmediums in eine reversible Vorschubbewegung eines ArTbeitskolbens zum Rinleiteri der Sicher ungs-Entriegelung durch weiterhin anstehenden Mindest-Gasdruck umgewandeiL wird. 10

   2. Sicherungseinrichtung (19) für einen Geschoß-Zünder (3) mit wenigstens einem Sicherungselement in seiner Zündkette, das von einer auf geschoß-vortriebsbedingten Gasdruck ansprechenden Entriegelungsvorrichtung (2o) betätigbar ist, insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1,
   gekennzeichnet durch

   ein ^asdruckintegrierendes Schubkolbensystem (27) mit einem eine Fluid-Drossel (o4) durchtretenden Strömunßsmedium (Ao) als Druckmittler, wobei das Schubkolbensystem (27) einer Rückführeinrichtung entgegenwirkend in die Sicherungseinrichtung (1'j) eingreift.

   3. Sicherungseinrichtimg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Schubkolbensystem (27) zwei Zylinder (29, 3o) aufweist, die über die Fluid-Drossel (34) miteinander

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   in StrömungsverMndung stehen, wobei ein Prirnär-Zylinder (29) mit einem gasdruckbeaufschlagten Aufnehmerkolben (32) mit Drossel-Stellvorrichtung (Ventilstange 37, Ventilteller 38) und ein Sekundär-Zylinder (3o) mit einem fluiddruckbeauf schlagt en Ar'beitskolben (33) für Eingriff in die Sicherungseinrichtung (19) ausgestattet sind.

   4. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Arbeitskolben (33) in seiner fluiddruckbeaufschlagten Endstellung eine Fluid-Austrittsöffnung (45) am Sekundär-Zylinder (3o) freigibt.

   5. Sicherungseinrichtung nach Ansprach 3 oder 4, dadurch gäcennzeichnet,

   daß der Arbeitskolben (33) mit einem Ent si cherungs stempel (42) ausgestattet ist, der in Arbeitskolben-Endstellung direkt vom Aufnehmerkolben (32) vortreibbar ist.

   G. Sicherungseinrichtung nach Anspruch |'>, dadurch gekennzeichnet,

   daß beim Vortrieb des Ent sicherung.'.;;.; temp eis (42) aufbrechbare Sollbruchstellen (z.B. kk) am Arbeitskolben (""³O und/oder in einer Gasdichtung (48) zwischen der Entriegelungsvorrichtung (2o) und dem Zünder (3) vorgesehen sind.

   7. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Arbeitskolben (33) vom die b'luid-Ürossel (34) durchtretenden Strömungsmedium (4o) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (41) vorschiebbar ist.

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   -κ-

   8. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Fluid-Drossel (34) in Abhängigkeit vom Vorschub des Au^ehmerkolbens (32) einstellbar ist. 5

   9. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis β, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Fluid-Drossel (3A) als Ventilsitz (36) in einer Axial-Trennwand (35) zwischen den beiden Zylindern (29-30) mit koaxial hindurchtretender. Ventilteller (38) aufweisender Ventilstange (37) ausgebildet ist.

   10. Sieherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Schubkolbensystem in bzw. an der Bodenschraube (21) eines in seinem Heckteil (22) den Zünder O) tragenden Geschosses (1) angeordnet ist.

   11. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Schubkolbensystem (27) in Richtung auf einen pulvergasdruckbeaufschlagten Waffenrohr-Raum (Pulverkammer 53) in ein Rohr (11) hineinragt, in dessen gasdruckbeaufschlagter Öffnung vor der Entriegelungsvorrichtung (20) ein Druckreduzierer und eine thermische Dichtung (23) angeordnet sind.

   BAD ORJG/NAL