DE3126287C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Sicherungseinrichtung ist aus der US-PS 28 83 933 bekannt. Dort ist vorgesehen, den in einem gezündeten Raketenmotor entstehenden Gasdruck auch dafür zu benutzen, einen Teil der Treibgase über einen gedrosselten Durchlaß in einen Druckaufbau-Raum zu überführen, der zwischen dem Raketenmotor und der Sicherungseinrichtung des Projektiles angeordnet und letzterer gegenüber zunächst durch eine Berstwand getrennt ist, hinter der in einem zunächst noch nicht vom Treibgasdruck beaufschlagten Raum ein Entsicherungskolben angeordnet ist. Wenn nach einer gewissen Zeit­ spanne ab Start des Raketenmotors der im erstgenannten Raum aufgebaute Druck ausreicht, die Trennwand zu zerstören, wird der Entsicherungskolben vom dann im größeren Volumen resultierenden Druck einer Feder-Rückstell­ kraft entgegen verschoben, um eine Anstich-Zündnadel in Vorbereitungs­ stellung zu verfahren; wobei die Zündnadel zunächst noch in dieser Vor­ bereitungsstellung arretiert wird, bis sie nach einer gewissen Projektil- Flugzeit aufgrund Abbau der Projektil-Anfangsbeschleunigung von Blockier- Konstruktionselementen freigegeben wird und sich deshalb dann bei Ziel-Auf­ schlag zum Initiieren des Detonators nach vorne bewegen kann. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist insbesondere die nur mäßige Sicherungsqualität. Denn wenn die Trennwand vor dem Entsicherungskolben einmal geborsten ist, so daß der Entsicherungsvorgang eingeleitet werden konnte, ist die weitere Sicherungsfunktion nicht mehr vom Gasdruck abhängig. Das kann aber zur Folge haben, daß ein nicht funktionsbedingt hin­ reichend lange anstehender Gasdruck erst das Entsicherungskriterium ausmacht, sondern die Entsicherung schon durch einen kritischen kurzen Gasdruckanstieg erfüllt wird, wenn dieser nur zum Bersten der Trennwand führt. Das Ansprechen der Trennwand und damit des Kolbens läßt sich also nur auf einen Maximal-Druckwert als solchen dimensionieren, nicht aber im Interesse gesteigerter Rohr- und Vor­ rohr-Sicherheit auch auf einen typischen Druck-Zeit-Verlauf. Das ist insbesondere insoweit funktionskritisch, als bei Raketenmotoren infolge Materialinhomogenitäten sehr stark schwankende Abbrandge­ gebenheiten und dementsprechend starke Druckspitzen auftreten können. Kurzzeitige Druckstöße als solche, die schon zum Bersten der Trenn­ wand führen können, sollen aber eigentlich noch kein Entsicherungs­ kriterium darstellen. Von weiterem funktionellem Nachteil ist darüber hinaus bei der gattungsgemäßen Sicherungseinrichtung, daß die lange axiale Anordnung von in unterschiedlichen Richtungen bewegbaren Stempeln in Führungszylindern eine wirksame Abdichtung des vorderen Zünderbereiches, wo die Detonatorladung angeordnet ist, zum rück­ wärtigen Bereich, in dem die heißen Pulvergase erzeugt werden, konstruktiv äußerst schwierig ist. Es ist also nicht auszuschließen, daß im Zuge der gegenläufigen Stempelbewegungen heiße Pulvergase bis in unmittelbare Nähe des Detonators gelangen, also auf den Zünder durchschlagen und in bezug auf den angestrebten Entsicherungsablauf vorzeitig eine Zündung der Übertragungsladung und damit des Wirk­ sprengstoffes auslösen. Ein Initiieren der Übertragungsladung vor dem Abschuß aus dem Waffenrohr, einschließlich Durchmessens einer bestimmten Sicherheitszone vor der Waffenrohr-Mündung, soll aber gerade durch die Sicherungseinrichtung verhindert werden, die nur aufgrund unterschiedlicher abschußbedingter Umwelteinflüsse entriegelt werden können darf, von denen einer hier ein definiertes Druck-Zeit- Verhalten von Vortriebsgasen ist, um dann erst beispielsweise die Sprengkapsel in Linie zu bringen, also den Zünder scharfzustellen.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungs­ einrichtung gattungsgemäßer Art derart auszubilden, daß weder die bloße Summe vorübergehend auftretender Gasdruckspitzen noch gar nur das bloße Überschreiten vorgegebener Gasdruck-Schwellwerte zu einer Entriegelung führt und dabei eine abschußbedingt-gasdruck­ abhängige Entriegelung zu realisieren, die auch einen erhöhten Schutz gegen etwaiges Durchschlagen der heißen Pulver-Verbrennungsgase auf den Zünder bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sicherungs­ einrichtung gattungsgemäßer Art gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestaltet ist.

Der Grundgedanke dieser Lösung basiert dabei auf der Erkenntnis, daß die Verwendung eines eine Fluid-Drossel durchströmenden Hilfs­ mediums, mit Rückführeinrichtung in die weiterhin funktionsfähige Ausgangsstellung des Schubkolbensystems bei vorzeitigem Abfall des Gasdruckes, nicht nur besonders vielfältige Dimensionierungsmöglich­ keiten in Hinblick darauf eröffnet, nur einen im wesentlichen kon­ struktiv vorgebbaren Druck-Zeit-Verlauf des Treibgas-Druckes unter Ausschaltung sowohl langanstehender geringer Druckwerte wie auch kurzanstehender hoher Druckspitzen zur Entriegelung führen zu lassen; sondern darüber hinaus auch durch die Auffüllung des Funktionsraumes mit dem druckübertragenden Hilfsmedium eine wirksame thermisch-kon­ struktive Entkopplung zwischen der Gasdruckbeaufschlagung der Sicherungs­ einrichtung und ihrem zündkritischen Bereich realisiert zu haben.

Dabei ermöglicht es die von der Kolbenbewegung selbst gesteuerte Drosselwirkung, gemäß den Erfordernissen der Praxis die Wandler­ charakteristik bei der Umsetzung des zeitabhängigen Gasdruckverlaufes in eine Entriegelungsbewegung in weiten Grenzen konstruktiv zu variieren.

Eine besonders hohe Sicherheit gegen Entriegelungs-Fehl­ funktionen ergibt die Weiterbildung nach einem der Ansprü­ che 4 bis 6, wonach selbst bei Auftreten des tatsächlichen Zeitverlaufes des Pulvergasdruckes innerhalb einer vorge­ gebenen, nämlich durch die Fluid-Drossel sowie die Rück­ führeinrichtungen variierbaren, Bandbreite letztlich nur und erst dann tatsächlich die Entriegelung durchgeführt wird, wenn dann noch der notwendige Gasdruck für das Über­ schreiten wenigstens eines konstruktiv (beispielsweise durch Aufreißen von Sollbruchstellen) vorgegebenen Schwell­ wertkriteriums ansteht.

Möglichkeiten der konstruktiven Einflußnahme bzw. Vorgabe auf den Bandbreiten-Verlauf, innerhalb dessen der Pulver­ gasdruckverlauf 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 vorteil­ hafter Weise bei den konstruktiven Weiterbildungen und Aus­ gestaltungen gemäß den Ansprüchen 7, 8 oder 9 durch ent­ sprechende Realisierung von Rückführeinrichtungen wenig­ stens hinter dem Arbeitskolben, möglichst aber auch hinter dem Aufnehmerkolben, und dadurch, daß der Öffnungs-Quer­ schnitt der Fluid-Drossel unmittelbar durch ein am Aufneh­ merkolben befestigtes Kontruktionselement bestimmt ist und somit von der Stellung des Aufnehmerkolbens abhängig ge­ macht werden kann. Dabei ergibt die konzentrische Zweizy­ linder-Anordnung mit Ausbildung der Fluid-Drosel in einer Axial-Trennwand und mit beiderseits dieser ausgebildeten Ventiltellern gleichermaßen einen gedrängten räumlichen Auf­ bau und in beiden Endstellungen des Arbeitskolbens eine zu­ sätzliche Sicherheit gegen das Durchschlagen der heißen Pul­ vergase auf den Zünder; denn selbst nach der gasdruckabhäng­ ig durchgeführten Entriegelung können weitere Verriegelungen innerhalb der Sicherungseinrichtung in Funktion sein, die erst aufgrund weiterer abschußbedingter Umwelteinflüsse ent­ riegelt werden sollen, so daß auch nach der gasdruckbetä­ tigten Entriegelung durchaus noch weiterhin die Zündsicher­ heit gegeben sein muß.

Besonders zweckmäßig ist die Anordnung dieser Entriegelungs­ vorrichtung gemäß Anspruch 10 an der oder gar in der Boden­ schraube, die üblicherweise zur Halterung eines Zünders im Heckteil eines Geschosses vorgesehen ist. Denn dadurch ist einfache Austauschbarkeit und Prüfbarkeit der Entriegelungs­ vorrichtung 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 vor­ gesehen ist, daß die in der Bodenschraube angeordnete Ent­ riegelungsvorrichtung zum Entriegeln des Zündergehäuses 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 Boden­ schraube rückwärtig heraus und ist gegen mechanische Be­ schädigungen dadurch wirksam geschützt, daß er in das In­ nere eines sich rückwärtig an das Geschoß anschließenden Leitwerks hineinragt.

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

Als druck-zeit-abhängig nach Maßgabe des Vorschubes des Auf­ nehmerkolbens und der Durchtrittsgegebenheiten an der Fluid- Drossel den Arbeitskolben bis zu seinem Endanschlag vorschie­ bendes Strömungsmedim eignet sich aufgrund seiner Bestän­ digkeit und Materialverträglichkeit, sowie seiner Viskosi­ tät in Hinblick auf die praktisch realisierbare Fluid-Dros­ sel, insbesondere Silikonfett.

Es folgt die Beschreibung eines in der Zeichnung un­ ter Beschränkung auf das für die Erläuterung der pulver­ gasdruckabhängigen Entriegelungsfunktion Wesentliche ver­ einfacht dargestellte bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Erfindung. Es zeigt

Fig. 1 in Prinzipdarstellung ein Beispiel für ein, zum Abchuß rückwärtig aus einer Pulverkammer mit Treibgasen beaufschlagtes, Geschoß, in dessen Heckteil eine zum Eingriff in die Zünder-Siche­ rungseinrichtung ausgebildete Entriegelungsvor­ richtung angeordnet ist,

Fig. 2-4 ein Prinzip-Ausführungsbeispiel für die Entrie­ gelungsvorrichtung gem. Fig. 1 in verschiedenen Funktionsstellungen und

Fig. 5 ein Prinzipdiagramm zur Erläuterung des bandfil­ terartigen Ansprechverhaltens der Entriegelungs­ vorrichtung gemäß Fig. 2 bis Fig. 4.

Fig. 1 zeigt, teilweise im Axial-Längsschnitt, ein Geschoß 1 mit in seine Bodenöffnung 2 eingesetztem Zünder 3. Beim dar­ gestellten Beispiel für das Geschoß 1 handelt es sich um ein panzerbrechendes Hohlladungs-Spikegeschoß, das, mit Aus­ nahme des vorderen Bereiches, innerhalb der Geschoßhülle 4 mit Sprengstoff 5 gefüllt ist. Es wird aus einem zugfreien Waffenrohr 6 (in Fig. 1 nur symbolisch, gestrichelt ange­ deutet) verschossen und weist mangels Flugdralls eine Frei­ flugstabilisierung 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 wenig­ stens ein um die Geschoßhülle 4 herumgelegtes Dichtungsband 15 verschlossen ist, entsteht hinter dem Geschoß 1, in der Pulverkammer 53 des Waffenrohres 6, mit Zünden der Treib­ ladung 9 ein den Abschuß des Geschosses 1 aus dem Waffen­ rohr 6 hervorrufender Pulververbrennungs-Gasdruck.

Bei entsichertem, also scharfgestelltem Zündsystem des Zünders 3 bewirkt ein etwa mit Zielaufschlag eines Kopf­ sensors 13 über eine Zündleitung 14 angesteuerter Auslöse­ mechanismus 16 im Zünder 3 beispielsweise das Anstechen einer Sprengkaspel 17, die ihrerseits eine Übertragungs­ ladung 18 initiiert, um den Sprengstoff 5 zu zünden und somit im Ziel beispielsweise die Aufbrech- und Gasschlag­ wirkung 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 mehr­ fach wirkende Sicherungseinrichtung 19, die die Zünder-Wir­ kungskette über die Sprengkapsel 17 und die Übertragungsla­ dung 18 auf den Sprengstoff 5 erst funktionsbereit macht, nachdem aufgrund wenigstens zweier voneinander unabhängiger umweltbedingter physikalischer Erscheinungen feststeht, daß nicht nur der Abschuß des Geschosses 1 aus dem Waffenrohr 6 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 Spreng­ kapsel-Detonation erst nach dem Scharfstellen der Zündkette (z. B. durch Entfernen einer Trennwand, durch Einrücken ei­ nes Schiebers, durch Einschwenken eines Rotors) zum Initi­ ieren der Übertragungsladung 18 und damit zum Zünden des Wirk-Sprengstoffes 5 führen kann.

Dem Scharfstellen der Sicherungseinrichtung 19 dient wenig­ stens eine Entriegelungsvorrichtung 20, die auf ein abschuß­ bedingt auftretendes Umweltkriterium anspricht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als dieses Umweltkriterium 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 Gas­ druck-Zeitverlaufes ausgewertet.

Für einfaches Armieren des Geschosses 1 bei günstigen Ge­ gebenheiten, die Entriegelungsvorrichtung 20 separat auf Funktionstüchtigkeit überprüfen und ggf. austauschen zu können, ist die gasdruckbeaufschlagbare Entriegelungsvor­ richtung 20 vorzugsweise mit der Bodenschraube 21 zusammen­ gebaut bzw. Bestandteil einer modifizierten Bodenschraube 21, die der Festlegung des Zünders 3 im Heckteil 22 der Geschoßhülle 4 dient. Dabei kann die Entriegelungsvorrich­ tung 20 in einen unterkalibrigen rohrförmigen Teil 11 des Leitwerks 8 hineinragen. Gegenüber demjenigen Innenbereich des Leitwerks 8, der direkt über Wandungsdurchbrüche 10 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 Einla­ gen 26, so daß die Dichtung 23 zugleich als Hitzeschutz ge­ gen einen Hitzeüberschlag aus dem Bereiche des Leitwerks 8 auf den Sprengstoff 5 und als Labyrinth-Druckminderungsven­ til wirkt, das durch die Stapelanordnung der Platten 24 leicht in seiner Wirkung variiert und so den Druck- und Temperaturgegebenheiten der Pulver-Verbrennungsgase ange­ paßt werden kann. Es kann aber auch eine andere hitzeresi­ stente Bauform als solcher bekannter Druckreduzierer Anwen­ dung finden.

Wie im einzelnen für verschiedene Funktionszustände in Fig. 2 bis Fig. 4 dargestellt, weist die mit der Bodenschraube 21 zusammengebaute Entriegelungsvorrichtung 20 ein den Ver­ lauf des Gasdruckes p über der Zeit t bei integralem Ver­ halten in einen Betätigungsweg umsetzendes Doppelkolben- Zweikammer-Schubkolbensystem 27 auf, das in Funktions-End­ lage (Fig. 4) kraft- und/oder formschlüssig mit einem Rie­ gel 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 beauf­ schlagter Aufnehmerkolben 32 bzw. ein Arbeitskolben 33 axi­ al verschiebbar angeordnet sind. Die Arbeitsräume der bei­ den Zylinder 29, 30 stehen über eine Fluid-Drossel 34 mit­ einander in Strömungsverbindung, die nach Maßgabe der Mo­ mentanstellung des Aufnehmerkolbens 32 hinsichtlich ihres Durchschnittsquerschnittes veränderbar ist.

Vorzugsweise ist die Fluid-Drossel 34 einfach als Durch­ gangsöffnung in einer Axial-Trennwand 35 zur Abgrenzung der beiden Zylinder 29, 30 gegeneinander ausgebildet und beidseitig, also zu jedem der angrenzenden Zylinder 29 bzw. 30 hin, mit einer kegelstumpfförmigen Aufweitung als Ven­ tilsitzen 36 versehen. Dementsprechend sind an den beiden Enden eines mit dem Aufnehmerkolben 32 im Innern des Pri­ märzylinders 29 verbundenen Ventilstange 37 Ventilteller 38 angepaßter Konizität ausgebildet bzw. (nämlich zur Mon­ tage bzw. Demontage) lösbar befestigt. Die durch die Dros­ selöffnung in der Axial-Trennwand 35 hindurch längsver­ schiebbare Ventilstange 37 weist einen Maximaldurchmesser auf, der geringer als die lichte Öffnungsweite in der Trenn­ wand 35 ist. Im Primärzylinder 29 ist zwischen der Trenn­ wand 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 - Strömungs­ medium 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 Strömungsme­ dium schiebt dort (anfangs möglicherweise noch unterstützt durch die zunächst anliegende, vom Aufnehmerkolben 32 durch die Trennwand 35 hindurchgeschobene Ventilstange) den Ar­ beitskolben 33 gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfe­ der 41 vor (vgl. Fig. 3). Dabei ist die Variation des Strö­ mungs-Querschnittes in Abhängigkeit vom Vorschub des Auf­ nehmerkolbens 32 zu Beginn und zu Ende seiner Schubstrecke im Primärzylinder 29 von der Ventilsitz-Ventilteller-Geo­ metrie und zwischen diesen Extremwerten von einer etwaigen Durchmesser-Variation der Ventilstange 37 in ihrer Längs­ richtung abhängig.

Der Arbeitskolben 33 ist koaxial zur Ventilstange 37 mit ei­ nem Entsicherungsstempel 42 ausgestattet und außerhalb ei­ nes Anlagebereiches 43 über Sollbruchstellen 44 damit ver­ bunden.

Das zur Aufnahme von Strömungsmedium 40 zur Verfügung steh­ ende Volumen des Sekundärzylinders 30 ist wenigstens ge­ ringfügig kleiner bemessen, als das im Primärzylinder 29 zum Durchtritt durch die Drossel 34 zur Verfügung stehende Volumen an Strömungsmedium 40. Im Endanschlag der Vorschub­ bewegung hat der Arbeitskolben 33 am Sekundärzylinder 30 Fluid-Austrittsöffnungen 45 zu Speicher- oder Ableitkanälen 46 freigegeben (s. Fig. 4), so daß auch ohne weiteren Vor­ schub des in Endstellung verfahrenen Arbeitskolbens 33 un­ ter Einfluß des Gasdruckes 31 der restliche Vorschub des Aufnehmerkolbens 32 erfolgen kann. Nun bedingt die Stempel­ wirkung des, z. B. mittels eines vorderen Ventiltellers 38, gegen den Entriegelungsstempel 42 anliegenden Ventilstange 37, so daß die Sollbruchstellen 44 entlang des Anlagebereiches 43 aufreißt und der Entscheidungsstempel 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 dargestell­ ten 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 Si­ cherheitskriterium anderweitig realisiert ist - unmittel­ bar durch diesen Vorschub des Entsicherungsstempels 42 die Zündladung in die Zündketten-Linie verlagert, der Zünder 3 also scharfgemacht. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Be­ wegung des Riegels 28 ebenso wie die Massebewegungsabläufe innerhalb des Schubkolbensystems 27 zum Entsichern entge­ gen der beim Abschuß trägheitsbedingt auftretenden Bewe­ gungsrichtung auszuführen, weil dadurch eine zusätzliche Sicherheit erreicht wird, indem nur bei ausreichend hoch an­ stehendem Gasdruck 31 die Entriegelungsfunktion 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 Kolben­ ringen 50 und von der Gasdichtung 48 zwischen der Boden­ schraube 21 und dem Zünder 3 ist also auch im Bereiche der Fluid-Drossel 34 eine wirksame Gasdichtung gegen Wärmedurch­ schlag aus dem Bereiche des Leitwerks 8 auf den Sprengstoff 5 gegeben.

Aufgrund irgendwelcher Unregelmäßigkeiten auftretende kurz­ zeitige Druckspitzen in Richtung des Gasdruckes 31 bedingen aufgrund der Viskosität des Strömungsmediums 40 in Verbin­ dung mit der Wirkung der Drossel 34 noch keinen spürbaren Vortrieb des Aufnehmerkolbens 32 oder gar des letztlich die Entsicherung freigebenden Arbeitskolbens 33. Stationär an­ stehender 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 Entsicherungs­ stempels 42. Dabei kann das Zeitverhalten dieser Umsetzung eines stationär anstehenden Gasdruckes 31 in eine Vorschub­ bewegung des Entsicherungsstempels 42 durch die Dimensionie­ rung 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 Entsicherungs­ stempel 42 vom Arbeitskolben 33 abgehoben und in seine Funk­ tionsstellung vorgefahren wurde, dann wird über die Rück­ stellfeder 41, unterstützt durch die Rückhaltefeder 39, das gesamte bewegliche System in Richtung auf die Ausgangstel­ lung zurückgefahren, bis wieder ein entsprechender Gasdruck 31 sich hinter dem Aufnehmerkolben 32 aufgebaut hat.

Das Verhalten dieser gasdruckbetätigten Entriegelungsvor­ richtung 20 läßt sich somit im Prinzip anhand der verein­ fachten Darstellung in Fig. 5 dahingehend charakterisieren, daß nur ein über diese konstruktiven Eingriffsmöglichkeiten mit bestimmter Bandbreite 51 vorgegebener zeitlicher Ver­ lauf des Gasdruckes 31 letztlich zu der Entriegelungs-End­ stellung gemäß Fig. 4 führt; in der vorsorglich dann der rückwärtige der beiden Ventilteller 38 im Bereiche der Fluid- Drossel 34 Sicherungswirkung gegen thermischen Durchschlag der Hitze der Pulververbrennung übernimmt, sobald die zu­ sätzlich vorgesehene Gasdichtung 48 vom Entsicherungsstem­ pel 42 durchstoßen ist.

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

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bis 4 sind so­ gar zwei solche Druckschwellen-Kriterien konstruktiv re­ alisiert. Das eine ist das schon beschriebene Herausbrechen des Entsicherungsstempels 42 aus seinem Arbeitskolben 33 und Durchstoßen der Gasdichtung 48, bei hinreichend kräfti­ ger Anlage des Aufnehmerkolbens 32 über seine Ventilstange 37 und deren oberen Ventilteller 38 gegen den Entsicherungs­ stempel 42, woraufhin - mit Aufbrechen der Gasdichtung 48 - durch Anlage des unteren Ventiltellers 38 gegen seinen Ven­ tilsitz 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 An­ lagestellung ein Stanzring 52 durchstoßen werden muß, um den im Primär-Zylinder 29 noch enthaltenden Rest an Strömungs­ medium 40 durch die Fluid-Drossel 34 hindurchbefördern zu können und die direkte mechanische Druckausübung vom Ar­ beitskolben 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 Vergrößerung des wirksamen Volumens des Sekundär-Zylinders 30, für die Aufnahme des restlichen Strömungsmediums 40 im Primär-Zylinder 29, freigibt (Fig. 4).

In der Prinzipdarstellung gemäß Fig. 1 ist für die gasdruck­ abhängige Betätigung der Entriegelungsvorrichtung 20 der Abschuß eines Geschosses 1 aus einem Waffenrohr 6 aufgrund des in dessen Pulverkammer 53 von einer Treibladung 9 ent­ wickelten Vorschub-Pulvergasdruckes skizziert. Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung aber auch bei Lenkkör­ per- oder Nachbrenner-Geschossen realisieren, bei denen während des Freifluges in einer Verbrennungskammer ein Vor­ triebs-Überdruck erzeugt wird, wobei die in der Verbrennungs­ kammer entwickelten heißen Gase - ggfl. wieder über eine druckreduzierende und thermisch isolierende Dichtung - die Entriegelungsvorrichtung betätigen, um die Entsicherung die­ ses Sicherheitskriteriums erst nach einer gewissen Freiflug­ spanne einzuleiten bzw. nach dieser Spanne eine Selbstzer­ legung des Geschosses zu initiieren.

Claims (11)

1. Sicherungseinrichtung (19) für einen Projektil-Zünder (3) mit wenigstens einem Sicherungselement in seiner Zündkette, das von einer Entriegelungs­ vorrichtung (20) mittels Antriebs-Gasdruckes (31 p) betätigbar ist, der einen Kolben (32) einer Rückführeinrichtung entgegen beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (32) Bestandteil eines Schubkolbensystems (27) mit einem zweiten Kolben (33) und einem Strömungsmedium (40) als Druck­ mittler zwischen beiden Kolben (32-33) ist, welches vom ersten oder Aufnehmer-Kolben (32) aus einem Primär-Zylinder (29) durch eine Fluid- Drossel (34) hindurch in einen Sekundär-Zylinder (30) mit dem zweiten oder Arbeits-Kolben (33) überführbar ist.

2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubkolbensystem (27) einerseits mit einer Drossel-Stell­ vorrichtung (Ventilstange 37, Ventilteller 38) zwischen den beiden Zylindern (29-30) ausgestattet und andererseits für Eingriff in die Sicherungseinrichtung (19) erst bei vollständiger Überführung des Strömungsmediums (40) in den Sekundär-Zylinder (30) ausgelegt ist.

3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmerkolben (32) über eine druckmindernde thermische Barriere in Form eines Platten-Stapels (24-24) mit gegeneinander versetzten Durchlässen (25) und dazwischengeschichteten thermisch beständigen porösen Einlagen (26) vom Gasdruck (31 p) beaufschlagbar ist.

4. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (33) in seiner fluiddruckbeauf­ schlagten Endstellung eine Fluid-Austrittsöffnung (45) am Sekundär-Zylinder (30) freigibt.

5. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (33) mit einem Entsicherungsstem­ pel (42) ausgestattet ist, der in Arbeitskolben-End­ stellung direkt vom Aufnehmerkolben (32) vortreibbar ist.

6. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vortrieb des Entsicherungsstempels (42) auf­ brechbare Sollbruchstellen (z. B. 44) am Arbeitskolben (33) und/oder in einer Gasdichtung (48) zwischen der Entriegelungsvorrichtung (20) und dem Zünder (3) vor­ gesehen sind.

7. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (33) vom die Fluid-Drossel (34) durchtretenden Strömungsmedium (40) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (41) vorschiebbar ist.

8. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Drossel (34) in Abhängigkeit vom Vorschub des Aufnehmerkolbens (32) einstellbar ist.

9. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Drossel (34) als Ventilsitz (36) in einer Axial-Trennwand (35) zwischen den beiden Zylindern (29-30) mit koaxial hindurchtretender, Ventilteller (38) aufwei­ sender Ventilstange (37) ausgebildet ist.

10. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubkolbensystem (27) in bzw. an der Bodenschraube (21) eines in seinem Heckteil (22) den Zünder (3) tra­ genden Geschosses (1) angeordnet ist.

11. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubkolbensystem (27) in Richtung auf einen pul­ vergasdruckbeaufschlagten Waffenrohr-Raum (Pulverkammer 53) in ein Rohr (11) hineinragt, in dessen gasdruckbeauf­ schlagter Öffnung vor der Entriegelungsvorrichtung (20) ein Druckreduzierer und eine thermische Dichtung (23) angeordnet sind.