DE3333312A1 - Zuender fuer ein tochtergeschoss - Google Patents
Zuender fuer ein tochtergeschossInfo
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Description
<5
RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 12.9.1983
Bs/Sch Akte R 876
Die Erfindung betrifft einen Zünder für ein Tochtergeschoß
mit einer in einem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten, von einem Wickelband gesicherten Zündnadel und einem unter
Dralleinfluß radial ausschwenkbaren Detonatorträger.
5unter Tochtergeschossen versteht man Geschosse, die in
großer Anzahl von einem Lastengeschoß über ein Zielgebiet
transportiert und dort ausgestoßen werden.
Aus der US-PS 3,913,483 ist bereits ein gattungsgleicher
Zünder bekannt, bei dem in Sicherstellung eine in das
Zündergehäuse eingeschraubte Zündnadel vorgesehen ist,
die dabei in einen Detonatorträger eingreift und diesen
am Ausschwenken in Radialrichtung hindert. Das dem Detonatorträger
abgewandte Endstück der eingeschraubten Zündnadel ist mit einem Stabilisierungsband verbunden, das
I5sich nach dem Ausstoßen der Munition entfaltet und zwecks Entsicherung des Zünders ein Drehmoment auf die eingeschraubte
Zündnadel ausüben soll.Durch je nach Anströmung des Stabilisierungsbandes und Rotation der Munition unterschiedliche
Drehmomente und abweichende Reibungsverhält-
20nisse in der Gewindeverbindung zwischen Zündnadel und
Gehäuse treten zwangsläufig unerwünschte Zeitabweichungen
bei der Scharfstellung der Zünder der einzelnen Tochtergeschosse
auf, die sich insbesondere dann nachteilig
auswirken, wenn die Tochtergeschosse in relativ niedriger
Höhe ausgestoßen werden und ein nur vergleichsweise geringer Zeitraum bis zum Zielaufprall verbleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Zünder anzugeben, der wesentlich präziser arbeitet und bei
dem die Zeit bis zum Scharfstellen des Zünders mit wesentlich
engerer Toleranz einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1: eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung (Schnitt A-B
gem. Fig. 3);
Fig. 2: einen Querschnitt entlang der Linie C-D nach Fig. 1;
Fig. 3: eine Aufsicht auf den teilweise im Schnitt dargestellten Zünder nach Fig. 1;
Fig. 4: in Form einer Schnittdarstellung entlang der
Linie E-F nach Fig. 2 eine Teildarstellung
des Zünders ;
Fig. 5: eine Schnittdarste 11ung eines weiteren Ausführung
sspiels der Erfindung, das sich durch eine Wiederaufhebsicherung auszeichnet;
Fig. 6: einen Querschnitt durch den Zünder nach Fig. 5 entlang der Linie C-D;
Fig. 7: eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit des Zünders nach Fig. 6 in Form eines
Schnitts entlang der Linie G-H;
Fig. 8: eine Teildarstellung des Zünders als
Schnitt entlang der Linie E-F nach
Fig. 6;
Fig. 9: eine Schnittdarstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung mit
einer zusätzlichen Selbstzerlegungseinrichtung;
Fig.10: einen Querschnitt durch den Zünder entlang der Linie C-D nach Fig. 9;
Fig.11: die vergrößerte Darstellung einer Einzelheit
des Zünders als Schnitt entlang der Linie G-H nach Fig. 10;
Fig.12: eine Teildarstellung des Zünders als
Schnitt entlang der Linie E-F nach Fig. 10.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarsteilung entlang A-B nach
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dargestellt
ist nur der zum Verständnis der Erfindung wesentliche Zlinderteil des Tochtergeschosses, der ein mit dem Wirkteil
des Tochtergeschosses verbundenes Gehäuse 1 umfaßt. Derartige
Tochtergeschosse sind in einer großen Vielzahl in mehreren Schichten hintereinander im Nutzlastraum eines
Trägergeschosses, das in den Zeichnungen ebenfalls nicht
dargestellt ist, angeordnet. Sie werden von diesem Trägergeschoß über ein Zielgebiet transportiert und dort ausgestoßen.
Sie sinken dann - unabhängig voneinander - auf das Zielgebiet herab, wobei Sie - ggf. mit Sensoren ausgestattet
die Ziele selbsttätig orten und ihre Wirkladung anbringen.
Beim Ausstoßen der Tochtergeschosse aus dem Trägergeschoß
muß verhindert werden, daß diese sich selbst zerstören, wenn sie sich zufällig berühren, daraus folgt, daß die
Zünder der Tochtergeschosse erst dann in Scharfstellung
gelangen dürfen, wenn sich die Tochtergeschosse nach dem Ausstoßen aus dem Trägergeschoß ausreichend weit voneinander
entfernt haben. Es ist also eine der Vorrohr sicherheit bei Artilleriegeschossen vergleichbare Sicherung anzustreben.
Im Gehäuse 1 des Zünders ist dazu eine Zündnadel 7 zentrisch im Inneren eines relativ zum Gehäuse 1 beweglichen
25schüsseIförmigen Deckels 12 angeordnet. Die Wandung 12'
des Deckels 12 weist Ausnehmungen 5' auf, in welche an am Gehäuse fest angeordneten, radial ausschwenkbaren Federblechen
4 befestigte Sperrnieten 5 eingreifen. Diese Nieten 5 verhindern, daß sich der Deckel 12 mitsamt der an ihm
30vermittels der Schraube 19 befestigten Zündnadel 7 unter dem Druck der Hubfeder 18 in Axialrichtung vom Detonator-
- Sf -
träger 15 abhebt, in dessen Leerbohrung 15' die Spitze 7' der Zündnadel 7 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung eingreift.
Die Haube 12 in mehreren Lagen umgreifend und dabei die Sperrnieten 5 in ihrer Halteposition sichernd,
ist ein Wickelband 11 im vorderen Teil des Gehäuses 1 angeordnet, das in Radialrichtung nach außen noch von einem
Sicherungsring 10 und einem Transportsicherungsring 9 umgeben
ist. Die Zündnadel 7 ist konzentrisch von einer Schlagmasse 6 umgeben, die als Hohlzylinder mit abgestuftem
Außendurchmesser ausgebildet ist. Die mit ihrer Spitze
7 * in die Leerbohrung 15' des Detonatorträgers 15 eingreifende
Zündnadel 7 verhindert ein radiales Auswandern des in Radialrichtung verschiebbar angeordneten Detonatorträgers
15, der zusätzlich noch durch eine Rastung gegen eine zu diesem Zeitpunkt unerwünschte radiale Bewegung gesichert
ist. Diese Rastung wird durch eine von einer Sperrfeder 17 belastete Kugel bewirkt, die in eine erste im
Gehäuse 1 angeordnete Ausnehmung 13' eingreift.
Die Funktion des Zünders ist wie folgt: Da das Trägergeschoß
zum Zeitpunkt des Ausstoßes der Tochtergeschosse um seine Längsachse rotiert, wird auch den ausgestoßenen
Tochtergeschossen ein Drall mitgeteilt. Dadurch öffnen
sich der Transportsicherungsring 9 und der Sicherungsring
10 soweit, daß sich der Klemmsitz dieser beiden Teile auf dem Gehäuse 1 des Zünders aufhebt. Nunmehr gerät das vorzugsweise
aus einem Textilmaterial bestehende Sicherungsband 11 in den Luftstrom und wickelt sich dabei lagenweise
ab, wozu eine gewisse Zeit erforderlich ist. Während dieser
30Zeit bleibt der Zünder voll gesichert, d. h. die Zündnadel 7 und der Detonatorträger 15 verbleiben in der in
Fig. 1 dargestellten Lage. Nach dem vollständigen Entrollen
des Wickelbandes 11 kann dieses entweder abgeworfen werden oder zwecks weiterer Flugstabilisierung des-Toch-
tergeschosses am Zünder befestigt bleiben. Nun können sich
die einseitig am Gehäuse 1 befestigten Federbleche 4 in Radialrichtung nach außen biegen und entriegeln dabei den
Deckel 12, da die an den Federblechen 4 befestigten Sperrnieten 5 die Ausnehmungen 5* freigeben. Unter Einwirkung
der Luftkräfte und unterstützt durch die Hubfeder 18 bewegt sich der Deckel 12 nunmehr in Axialrichtung ein wenig
aus dem Gehäuse 1 des Zünders heraus und hebt dabei die an
ihm befestigte Zündnadel 7 aus dem Detonatorträger 15 heraus, bis der Bund 7'* der Zündnadel 7 an der Schlagmasse 6
zum Anschlag kommt. Infolge der durch die Rotation des Tochtergeschosses erzeugten Fliehkraft wandert nunmehr der
freigegebene Detonatorträger 15 nach Überwindung der Rastung
der Kugel 16 in der ersten Ausnehmung 13' in Radialrichtung aus, bis die Kugel 13 in die zweite Ausnehmung 13''
im Gehäuse 1 einrastet und den Detonatorträger 15 in dieser Lage fixiert. Hierbei fluchtet der Detonator 16 mit der
Spitze 7' der Zündnadel 7, die vermittels der Hubfeder 18 noch an der Schlagmasse 6 anliegend in Distanz vom Detonator
16 gehalten wird.
Die radial auswärts geschwenkten Federbleche 4 wirken dabei in besonders vorteilhafter Weise als Drallbremse,
wodurch die Drehzahl des nach dem Ausstoß rotierenden Tochtergeschosses soweit verringert werden kann, daß die
noch verbleibende Restrotation einen möglichst geringen Einfluß auf den in der Regel als Hohlladung ausgebildeten
Wirkteil des Tochtergeschosses behält. Bei diesem Ausführungsbeispiel
des Zünders könnte eine sichere Zündung der Wirkladung auch dann noch erreicht werden, wenn das
Tochterge schoß beim Zielaufprall überhaupt keine Rotation
mehr zeigen würde.
-l
w
Beim Auftreffen auf ein Ziel rutscht nämlich die Schlagmasse 6, zusammen mit der Zündnadel 7 und dem daran befestigten
Deckel 12, gegen die Kraft der Vergleichswsei se schwachen
Hubfeder 18 in Richtung auf den mit der Spitze 7' der Zündnadel 7 fluchtend angeordneten Detonator 16, wodurch dieser
gezündet wird. Die hohe Gesamtschlagmasse, gebildet aus den
Teilen 6, 7 und 12, gewährleistet - in Verbindung mit der
guten Führung der Zündnadel 7 - auch bei Auftreffen auf weiche Ziele, wie z. B. Sand, Morast oder Schnee, eine hohe Zuverlässigkeit
bei der Zündung.
Bei einem weiteren, anhand von Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 erläuterten
Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Funktionssicherheit
im Bedarfsfall noch weiter gesteigert werden. Dazu ist in dem in Fig. 5 im Schnitt dargestellten Zünder
in einer Ausnehmung im Detonatorträger 15 liegend eine Rückstellfeder
20 angeordnet, die sich einerseits an einem Winkel 20' des gehäusefest en Abdeckbleches 14 und andererseits
am beweglich angeordneten Detonatorträger 15 abstützt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel des Zünders rückt der Detonnatorträger
15 nach dem Ausrasten der Spitze 7* der Zündnadel 7 aus der Leerbohrung 15' infolge des Fliehkrafteinflusses
gegen die Kraft der Rückstellfeder 20 in die Zünd-. stellung, bei der der Detonator 16 mit der abgehobenen Zündnadelspitze
7 fluchtet. Durch einen bestimmten max. Ausstellwinkel der als Drallbremse wirksamen Federbleche 4 sinkt
die Enddrehzahl des Tochtergeschosses höchstens bis zu
einem bestimmten Minimalwert ab, der so gering gewählt wird, daß ein nachteiliger Einfluß auf die als Hohlladung ausgestaltete
Wirkladung nicht zu befürchten ist. Sollte nun ein Zündversager auftreten, wird durch folgende Maßnahmen
eine Wiederaufhebsicherung herbeigeführt, d. h. die Scharf-
-42-
-JBT-
stellung des Zünders wird aufgehoben und in eine Blindstellung Überführt, die eine risikofreie Beseitigung von
Blindgängern ermöglicht.
Nach dem Aufprall des nicht gezündeten Tochtergeschosses
wird die ggf· noch vorhandene Rotation in jedem Fall schlagartig beendet. Die Hubfeder 18 hebt die ggf. schon
teilweise in den nicht gezündeten Detonator 16 eingedrungene Zündnadelspitze 7' aus diesem heraus, so daß nunmehr
die Rückstellfeder 20 sich entspannen kann und dabei den
Detonator träger 15 in eine irreversible Sicherstellung
zurückschiebt, in der er durch die Sperrfeder 21 (Fig. 6,
Fig. 7) blockiert ist. Im einfachsten Fall besteht die Sperrfeder 21 aus einem Federblechstreifen, der einseitig
punktförmig, ζ. B. durch Schweißstellen 21', mit dem Gehäuse
1 fest verbunden ist und dessen freies Ende 21** einen mit dem Detonatorträger 15 verbundenen Absatz 15**
hint er stellt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
(Fig. 9 bis Fig. 12) ist eine Selbstzerlegereinrichtung
vorgesehen, die bei einem Zündversagen des Detonators 16 nach einer vorgebbaren zeitlichen Verzögerung dennoch eine
Zündung der Wirkladung hervorruft und dadurch mit noch größerer Sicherheit das Entstehen von Blindgängern verhind
er t.
Hierzu ist der Zünder des Tochtergeschosses so ausgebildet,
daß beim Einwandern des Detonator trägers 15 in die Zündstellung
ein gleichfalls im Detonatorträger 15 befindliches zusätzliches Anzündelement in eine am Gehäuse 1
des Zünders befestigte zweite Anstichzündnadel gestoßen
— 9 —
-Y3-
- «τ -
- «τ -
wird, wodurch eine pyrotechnische Verzögerungsstrecke in
Funktion versetzt wird. Nach dem Ablauf der Verzögerungszeit
bringt diese Verzögerungsstrecke über ein pyrotechnisches
Versfärkungsglied die Wirkladung des Tochtergeschosses zur
Zündung j wodurch dieses mit Sicherheit zerstört wird und kein Blindgänger entsteht.
Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig.
bis 12 dargestellt. Die mit den zuvor beschriebenen Aus führung
sbeispie len übereinstimmenden Teile sind wiederum mit
gleichen Bezugsziffern versehen. Der Funktionsablauf bei
diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie folgt: Vor dem Entriegeln der Zündnadel 7 haben zwei, z. B. an
Blattfedern 28 nachgiebig befestigte Fliehbolzen 29 durch ihr radiales Ausschwenken infolge der Fliehkraft den Detonatorträger
15 freigegeben, so daß dieser nach der Entriegelung durch die Spitze 7' der Zündnadel 7 in die Zündstellung
gleiten kann, in der sich der Detonator 16 fluchtend unterhalb der abgehobenen Zündnadel 7 befindet.
Bei Erreichen der Zündstellung wird das zusätzlich im Detonatortrager
15 angeordnete Anzündelement 23 gegen eine weitere gehäusefest angeordnete Zündnadel 22 gestoßen, wodurch
das Anzündelement 23 gezündet wird. Um zu verhindern, daß die dabei entstehenden Gase den Detonatorträger 15
wieder aus der erreichten Zündstellung heraus zurückbewegen, gerät die der zweiten Zündnadel 22 zugewandte Seite einer
Sperrfeder 21 derart in Eingriff mit dem Detonatorträger,
daß eine Zurückbewegung nicht mehr möglich ist. Die von dem Anzündelement. 23 über einen Anzündübertrager 24 gezündete
pyrotechnische Verzögerungsstrecke 25 zündet nach
Ablauf ihrer Brenndauer einen Zündübertrager 27, der dann
selbsttätig den Sprengstoff der Wirkladung des Tochterge-
- 10 -
- -te- -
Schosses zur Detonation bringt, und zwar zu einem Zeitpunkt, der nach dem Aufschlag des Tochtergeschosses im Zielgebiet
liegt .
Sofern während der Lagerzeit oder auf dem Transport durch eine Manipulation am Zünder die Zündnadel 7 unbeabsichtigt
aus dem sichernden Eingriff im Detonatortrager 15 herausgezogen
wird, schiebt die Rückstellfeder 20 den Detonatortrager
15 in eine irreversible Blindstellung, in der der
Detonatortrager 15 durch die Sperrfeder 21 dauerhaft
blockiert ist.
- Leerseite -
Claims (11)
- RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 12.9.83Bs/Sch Akte R 876PatentansprücheZünder für ein Tochtergeschoß mit einer von einem Wickelband gesicherten, in einem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Zündnadel und einem unter Dralleinfluß radial von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung ausschwenkendem Detonatorträger, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zündnadel (7) zentrisch im Innern eines relativ zum Gehäuse (1) beweglichen schüsseiförmigen Deckels (12) angeordnet ist und daß die Wand (12') des Deckels (12) Ausnehmungen (5') aufweist, in welche an gehäusefest angeordneten, radial ausschwenkbaren Federblechen (4) befestigte Sperrnieten (5) eingreifen.
- 2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i ch ne t, daß die Zündnadel (7) konzentrisch von einer Schlagmasse (6) umgeben ist.
- 3. Zünder nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagmasse (6) als Hohlzylinder mit abgestuftem Außendurchmesser ausgebildet ist.
- 4. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündnadel (7) mit einer Hubfeder (18) belastet ist, die sich einseitig am Gehäuse (1) abstützt und konzentrisch um die Schlagmasse (6) angeordnet ist.
- 5. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennze ichnet, daß in einer Ausnehmung des Detonatorträgers (15) liegend eine Rückstellfeder(20) angeordnet ist, die sich einerseits an einem Winkel (20') eines gehäusefesten Abdeckbleches (14) und andererseits am beweglich angeordneten Detonatorträger (15) abstützt.
- 6. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine gehäusefest angeordnete Sperrfeder (21) vorgesehen ist, deren freies Ende auf einem mit dem Detonatorträger (15) verbundenen Absatz (15'') aufliegt und erst bei Erreichen einer Extremstellung des Detonatorträgers (15) von diesem Absatz (15'') abgleitet und durch Hint er st ellung dieses Absatzes (15") den De tonator träger (15) in dieser Extremstellung fixiert.
- 7. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsrichtung des Detonator trägers (15) seitlich in der Wandung des Gehäuses (1) liegend, eine gehäusefeste Zündnadel (22) vorgesehen ist, die mit einem in einer Stirnseite des Detonatorträgers (15) gelagerten Anzündelement (23) zusammenwirkt und daß innerhalb des Detonatorträgers selbst liegend, eine über einen Anzündübertrager (24) vom Anzündelement (23) in Funktion versetzbare pyrotechnische Verzögerungsstrecke (25) vorgesehen ist, die nach Zündversagen des Detonators (16) vermittels eines Zündübertragers (27) den Wirkladungstei 1 des Tochtergeschosses zur Detonation bringt.
- 8. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwei freie Enden aufweisende Sperrfeder (21) vorgesehen ist, deren freie Enden auf mit dem Detonatorträger (15) verbundenen Absätzen gleiten und die bei Erreichen unterschiedlicher Extremstellungen des Detonatorträgers (15) von den Absätzen abrutschend diese hint er st ellen und dabei den Detonatortrager (15) in der einen Extremstellung (Scharfstellung) oder in der anderen Extremstellung (Blindstellung) arretieren.
- 9. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbleche (4) als Drallbremse ausgebildet sind.
- 10.Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lagerung und Transport des Zünders das Wickelband (11) konzentrisch von einem Tr ans port sicherungsring (9) und einem Sicherungsband (10) umgeben ist.
- 11. Zünder nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Detonatorträger (15) zwischen sich einschließend zwei Fliehbolzen (29) vorgesehen sind, die an gehäusefesten Blattfedern (28) in Radial riehtung schwenkbar gelagert sind und die zumindest zeitweilig - ein radiales Auswandern des Detonator trägers (15) verhindern.
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