DE3933245C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für die Zünder von lenkbaren Flugkörpern oder Geschossen, mit einem Drehkörper, der durch einen Schrittmotor oder ein Schrittschaltwerk antreibbar ist, mit einer Sperranordnung für den Drehkörper, die mit einer Führung im Drehkörper zusammenwirkt, und die von einer Steueranordnung betätigbar ist, deren Ausgangssignale eine Funktion der von einem oder mehreren Entsicherungssensoren stammenden Steuersignale sind.

Eine Reduzierung der Herstellungskosten und eine Steigerung der Zuverlässigkeit von Sicherungseinrichtungen ist nur über eine Vereinfachung und eine Reduzierung der erforderlichen Bauteile möglich. Ferner sollte dabei beachtet werden, daß soweit als möglich keine gespeicherte Energie in den Sperrelementen und Sperreinrichtungs­ antrieben vorhanden ist.

Bei den bisher bekannten Sicherungseinrichtungen sind zur Erzeugung der oft komplexen Funktionsabläufe mit ihren Verknüpfungen eine Vielzahl von aufwendigen Bauteilen nötig. Hinzu kommen noch pyrotechnische Entriegelungselemente, sog. elektrische Auslöser und Gasgeneratoren. Diese pyrotechnischen Elemente sind sehr labile Elemente, welche noch dazu stark feuchtigkeitsempfindlich sind.

Der Antrieb der Sperreinrichtungen erfolgt zum Großteil durch gespannte Federn oder bei größeren Systemen durch Motoren. Da pyrotechnische Systeme und gespannte Federn als gespeicherte Energien betrachtet werden, ergeben sich Schwierigkeiten hinsichtlich der Erfüllung der geltenden Vorschriften.

Aus der DE 37 01 096 C1 ist eine Sicherungseinrichtung für lenkbare Flugkörper oder Geschosse bekannt, die zur Energieversorgung eine Thermalbatterie enthalten, wobei die von der aktivierten Thermalbatterie abgestrahlte Wärme auf thermomechanisch wirksame Mittel angewendet wird, die aufgrund der Erwärmung ihre Form ändern, wobei diese Mittel infolge der Erwärmung einen Rotor oder Schieber, der einen zu einer Zündkette gehörenden Detonator trägt, in einer Sicherstellung entriegeln und/oder von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung bewegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherungseinrichtung zu schaffen mit reduzierten Herstellungskosten, mit einer gesteigerten Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Vereinfachung des Aufbaues, die ohne gespeicherte Energie in den Sperrelementen und Sperreinrichtungs­ antrieben auskommt.

Ausgehend von einer Sicherungseinrichtung der eingangs genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die Sperranordnungen eine in dem den Regler umgebenden Gehäuse beweglich gelagerte Halterung aufweist, an der zwei Hemmstifte befestigt sind, deren jeder in eine am Außenumfang des Drehkörpers vorgesehene Führung eingreift, daß jeder Hemmstift mit einem Ende einer Verschiebevorrichtung verbunden ist, deren anderes Ende am Gehäuse verankert ist, und daß jede Verschiebevorrichtung mit einer Stromzuführung verbunden ist, zur Zuführung von Impulsen durch die Steueranordnung.

Der Drehkörper ist vorteilhafterweise ein kreisförmiger Rotor; die Halterung kann ein sich in etwa tangential zum Rand des Drehkörpers erstreckender Haltearm sein, der von einer Feder derart beaufschlagt ist, daß er senkrecht zu seiner Längsachse verschiebbar ist.

Vorteilhafterweise ist die Führung entlang des Umfangs des Drehkörpers mäanderförmig und auf seiner Oberfläche eingefräst.

Die Steueranordnung ist vorzugsweise ein Mikroprozessor, der Stromimpul­ se an die Verschiebevorrichtung abgibt.

Bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Verschiebe­ vorrichtung aus zwei Biometalldrähten, deren eine Enden am Gehäuse fest verankert sind, und deren andere Enden jeweils mit einem Hemmstift verbunden sind.

Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel besteht die Ver­ schiebevorrichtung aus zwei Elektromagneten, deren eine Enden am Gehäuse fest verankert sind, und deren bewegliche Enden mit einem Hemmstift verbunden sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Sicherungseinrichtung und

Fig. 2 ein Blockschaltbild.

In Fig. 1 ist mit 1 schematisch ein Drehkörper einer Sicherungseinrich­ tung bezeichnet, der hier als kreisförmiger Rotor ausgeführt ist und durch einen nicht dargestellten Schrittschaltmotor 14 oder ein Schritt­ schaltwerk in Richtung des Pfeiles P drehbar ist. Der Drehkörper 1 weist einen Detonator auf, um nach einer gewissen Verdrehung von der Sicher­ stellung in die Scharfstellung eine Sprengladung auszulösen. Um sicher­ zustellen, daß diese Sprengladung erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit ausgelöst wird, ist die Sicherungseinrichtung mit einer Sperranord­ nung versehen, die beim gewählten Ausführungsbeispiel aus einer Halte­ rung besteht, die in dem den Drehkörper 1 umgebenden, nicht dargestell­ ten Gehäuse beweglich gelagert ist. Die Halterung besteht aus einem Haltearm 5, der sich etwa tangential zum Drehkörper 1 erstreckt, der als kreisförmiger Rotor ausgeführt ist, und der über eine Feder derart am Gehäuse befestigt ist, daß er eine geringe Verschiebung senkrecht zu seiner Längsachse in Richtung der Pfeile FF ausführen kann.

Entlang des Umfangs und auf der Oberfläche des Drehkörpers 1 ist eine Führung in Form einer mäanderförmigen Nut 2 eingefräst, in welche zwei Hemmstifte 3, 4 eingreifen, die in etwa der Mitte des Haltearms 5 an diesem befestigt sind. Die beiden Hemmstifte 3, 4 greifen in die mäan­ derförmige Nut 2 auf der Oberfläche des Drehkörpers 1 ein, wobei sie in der in Fig. 1 gezeigten Stellung diesen verriegeln.

Eine Entriegelung des Drehkörpers 1, d.h. eine Verschiebung der Hemm­ stifte 3, 4 kann nun dadurch erfolgen, daß diese mit einer Verschiebe­ vorrichtung verbunden sind, deren eines Ende sich am Gehäuse abstützt, während deren anderes Ende jeweils mit einem der Hemmstifte 3, 4 ver­ bunden ist. Bei dem ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel besteht die Verschiebevorrichtung aus zwei Biometalldrähten 7, 8 die an einer geeig­ neten Lagerstelle 9 fest mit dem den Drehkörper 1 umgebenden Gehäuse verankert sind, und deren anderes Ende jeweils mit einem der Hemmstifte 3, 4 verbunden ist. Die Lagerstellen 10, 11 des Haltearms 5 sind derart ausgeführt, daß sie Strom führen können und ebenfalls die Lagerstelle 9 für die Biometalldrähte 7, 8. Bei diesen Biometalldrähten 7, 8 handelt es sich um Drähte, welche durch Erwärmung auf z.B. 104°C sich ruckartig um 3-4% in ihrer Länge reversibel verkürzen können. Nach Abkühlung nehmen sie wieder ihre ursprüngliche Länge an; da diese Vorgänge sehr schnell erfolgen (in Zeiträumen von ca. 10 ms) sind durch elektrische Impulse, die den Biometalldrähten 7, 8 zugeführt werden, sehr schnelle Bewegungen der Hemmstifte 3, 4 möglich, die durch Verkürzung und wieder Verlängerung genau der mäanderförmigen Nut 2 folgen können.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, anstelle der Biometalldrähte 7, 8 Elektromagnete vorzusehen, deren eines feststehen­ des Ende wieder am Gehäuse verankert ist, und deren anderes bewegliches Ende jeweils mit einem der Hemmstifte 3, 4 verbunden ist. Auch hierdurch erfolgt eine kurze seitliche Verschiebung der Hemmstifte in Richtung der Pfeile FF, zusammen mit dem Haltearm 5, der federbeaufschlagt ist, so daß eine Entriegelung und damit eine Verdrehung des Drehkörpers 1 stattfindet.

Die Ansteuerung der beiden Biometalldrähte 7, 8 erfolgt nun durch einen Mikroprozessor, der im Blockschaltbild von Fig. 2 mit 13 bezeichnet ist. Dieser empfängt die Ausgangssignale von einem oder mehreren Entsiche­ rungssensoren 12 und gibt danach eine Folge von Stromimpulsen ab, die den beiden Biometalldrähten 7, 8 (bzw. den Elektromagneten) getrennt und unabhängig voneinander zugeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist in Fig. 2 angedeutet, wobei auch dem Schrittschaltmotor 14 bzw. dem Schrittschaltwerk gesteuert Stromimpulse zugeführt werden. Die Bezugs­ zeichen 15, 16 bezeichnen dabei die Signalverstärker zur Ansteuerung der Biometalldrähte.

Die Funktion der Entriegelung des Drehkörpers 1 beruht darauf, daß die Sensorsignale von den Entsicherungssensoren 12 im Mikroprozessor 13 in Impulse umgewandelt werden, die in wechselndem Takt die Biometalldrähte 7, 8 ansteuern, sowie in genau darauf abgestimmter Taktfolge auch den Schrittschaltmotor 14, z.B. über einen weiteren nicht dargestellten Biometalldraht. Durch den wechselnden Ansteuertakt der Biometalldrähte 7, 8 kann die Sperreinrichtung sich schrittweise in die Scharfstellung bewegen. Kommen die Sensorsignale nicht in geplanter Folge, so stimmt auch der Steuertakt des Mikroprozessors 13 nicht mehr, und es kommt zu keiner weiteren Scharfstellung.

Claims (7)

1. Sicherungseinrichtung für die Zünder von lenkbaren Flugkörpern oder Geschossen, mit einem Drehkörper, der durch einen Schrittmotor oder ein Schrittschaltwerk antreibbar ist, mit einer Sperranordnung für den Drehkörper, die mit einer Führung im Drehkörper zusammenwirkt und die von einer Steueranordnung betätigbar ist, deren Ausgangssignale eine Funktion der von einem oder mehreren Entsicherungssensoren stammenden Steuersignale sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperranordnung eine im den Drehkörper (1) umgebenden Gehäuse beweglich gelagerte Halterung aufweist, an der zwei Hemmstifte (3, 4) befestigt sind, deren jeder in eine am Außenumfang des Drehkörpers (1) vorgesehene Führung (Nut 2) eingreift, daß jeder Hemmstift (3, 4) mit einem Ende einer Verschiebevorrichtung verbunden ist, deren anderes Ende am Gehäuse verankert ist, und daß jede Verschiebevorrichtung mit einer Stromzu­ führung verbunden ist, zum Zuführen von Impulsen durch die Steueranord­ nungen.

2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (1) ein kreisförmiger Rotor ist.

3. Sicherungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein sich in etwa tangential zum Rand des Drehkörpers (1) erstreckender Haltearm (5) ist, der von einer Feder derart beaufschlagt ist, daß er senkrecht zu seiner Längs­ achse verschiebbar ist.

4. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (Nut 2) entlang des Umfangs des Drehkörpers (10) mäanderförmig ist und auf seiner Oberseite eingefräst ist.

5. Sicherungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung ein Mikroprozessor (13) ist, der Stromimpulse an die Verschiebevorrichtung abgibt.

6. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebevorrichtung aus zwei Biometalldrähten (7, 8) besteht, deren eine Enden am Gehäuse fest verankert sind, und deren andere Enden jeweils mit einem Hemmstift (3, 4) verbunden sind.

7. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebevorrichtung aus zwei Elektromagneten besteht, deren eine Enden am Gehäuse fest verankert sind, und deren bewegliche Enden mit einem Hemmstift (3, 4) verbunden sind.