DE3333312A1

DE3333312A1 - Zuender fuer ein tochtergeschoss

Info

Publication number: DE3333312A1
Application number: DE19833333312
Authority: DE
Inventors: Günter Ing.(grad.) 4005 Meerbusch Backstein; Hans Walter 4150 Krefeld Unger
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1983-09-15
Filing date: 1983-09-15
Publication date: 1985-04-04
Also published as: US4612858A; ES8503842A1; DE3333312C2; EP0158700A3; DK408884A; ES534812A0; DK408884D0; DE3483474D1; EP0158700A2; IL72949A; EP0158700B1; NO842813L

Description

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RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 12.9.1983

Bs/Sch Akte R 876

Zünder für ein Tochtergeschoß

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-

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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.

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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-

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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

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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-

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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.

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Claims

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 12.9.83

Bs/Sch Akte R 876

Patentansprüche

Zünder 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.