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Das
technische Gebiet der Erfindung bezieht sich auf Explosiv-Munitionen,
das heißt
Munitionen, die eine Explosivladung umfassen, die geeignet ist, durch
ein Zündmittel
initiiert zu werden.
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Diese
Munitionen sind hinreichend bekannt. Der Begriff Munition deckt
beispielsweise verschiedene Produkte in Abhängigkeit der operationellen Notwendigkeiten
ab: Gefechtsköpfe,
Raketen, Luft/Boden-Bomben, Flugkörper, Torpedos, Granaten, Minen...
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Ein
zunehmend kritischeres Problem, dem man mit Explosiv-Munitionen begegnet,
ist die Reduzierung der Nebenschäden.
Eine Munition ist dafür entworfen,
um eine genau definierte Mission zu erfüllen und es steht außer Frage,
dass sie Verwüstungen oder
Schäden
hervorruft, wenn die notwendigen Bedingungen ihrer Mission nicht
erfüllt
sind.
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So
werden als Beispiel heute Gefechtsköpfe mit Mitteln zum Bremsen
oder zur Modifizierung der Flugbahn versehen. Aufgabe dieser Mittel
ist es, die Schussgenauigkeit zu verbessern und es zu ermöglichen,
das Eintreffen am Boden des Kopfes in einer genau definierten Zone
zu gewährleisten.
Falls aus einem unvorhergesehenen Grund die Mittel zum Bremsen nicht
funktionieren, liegt die Flugbahn des Kopfes verändert vor und läuft Gefahr,
Schäden
in einer nicht anvisierten Zone zu erzeugen.
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Dasselbe
Problem ergibt sich mit einem Flugkörper, einer Bombe oder einem
Projektil, das mit Mitteln zur Führung
sowie Mitteln zur Erfassung eines Ziels versehen ist. Wenn das Ziel
nicht erfasst ist oder auch wenn diese Mittel ausgefallen sind,
läuft die
Munition Gefahr, in einer nicht anvisierten Zone und in gezündetem,
also gefährlichem
Zustand, wieder auf den Boden herunterzufallen.
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Es
kann ebenfalls der Fall von Land- oder Seeminen genannt werden.
Diese Munitionen sind in einer Zone angeordnet, deren Zugang sie
verwehren. Wenn am Ende einer gegebenen Periode sie nicht geräumt oder
zerstört
werden, laufen sie Gefahr, Schäden
an Personen oder Fahrzeugen hervorzurufen, die in die Zone eindringen.
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Es
ist bereits vorgeschlagen worden (insbesondere für Minen), eine Funktion zur
Selbstzerstörung
am Ende einer Verzögerung
vorzusehen: US-3667387. Allerdings wird diese Selbstzerstörung durch
die Detonation der Mine herbeigeführt, wodurch das Risiko besteht,
Schäden
zu verursachen.
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Es
ist auch vorgeschlagen worden, eine Mine am Ende einer Periode zu
entschärfen,
indem ihre Sicherheitsvorrichtung in eine derartige Position geführt wird,
dass die pyrotechnische Kette nicht mehr fluchtet. In diesem Fall
jedoch schließt
die Munition immer einen aktiven, somit potentiell gefährlichen
Sprengstoff ein, wenngleich sie sich in einer Sicherheitsposition
befindet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Explosiv-Munition vorzuschlagen, die
derartige Nachteile nicht aufweist.
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So
ermöglicht
es die Munition gemäß der Erfindung,
die Risiken von Nebenschäden
zu reduzieren, weil sie automatisch inaktiv gemacht wird, wenn ein
bestimmter Ausfall erfasst wird oder auch wenn eine Verzögerung abgelaufen
ist.
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Gegenstand
der Erfindung ist somit eine Explosiv-Munition umfassend eine Explosivladung,
die geeignet ist, von einem Zündmittel
initiiert zu werden, wobei die Munition dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Explosivladung wenigstens zwei verschiedene Funktions-Betriebszustände besitzen
kann, einen Detonations-Betriebszustand und einen Verbrennungs-Betriebszustand,
und dass das Zündmittel
geeignet ist, den einen oder den anderen der Funktions-Betriebszustande
in Abhängigkeit
eines Auswahl-Befehls zu steuern, der von einem Steuermittel bereitgestellt
wird.
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Das
Zündmittel
kann einen Initiator sowie wenigstens zwei Relais umfassen, ein
erstes Relais oder Detonations-Relais, das in der Weise dimensioniert
ist, um zu gewährleisten,
dass die Explosivladung zur Detonation gebracht wird, und ein zweites Relais
oder Verbrennungs-Relais, das in der Weise dimensioniert ist, um
zu gewährleisten,
dass die Explosivladung zur Verbrennung gebracht wird, wobei die
Zündmittel
ebenfalls ein Auswahlmittel umfassen, das von dem Steuermittel betätigt wird,
und es ermöglichen,
den Initiator gegenüber
dem ersten oder dem zweiten Relais zu positionieren.
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Die
Explosivladung ist zum Beispiel eine Kompositladung oder auch eine
Ladung, die wenigstens 10% in Masse eines Sprengstoffes mit geringer Zerbrechlichkeit
wie Oxynitrotriazol, Triaminotrinitrobenzen oder Nitroguanidin vereinigt.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
kann das Auswahlmittel eine bewegliche Bewaffnungsklappe umfassen,
die zwischen dem Initiator und der Explosivladung eingefügt ist,
wobei die Klappe das erste und das zweite Relais trägt und geeignet
ist, wenigstens zwei Positionen einzunehmen, eine Zündposition,
in der die Klappe das erste Relais zwischen den Initiator und die
Ladung einfügt,
und eine Neutralisations-Position, in der die Klappe das zweite Relais
zwischen den Initiator und die Ladung einfügt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
kann das Auswahlmittel eine bewegliche Platte umfassen, die den
Initiator trägt
und es ermöglicht,
diesen gegenüber
dem ersten oder dem zweiten Relais zu positionieren.
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Vorteilhafterweise
kann das Steuermittel, das den Auswahl-Befehl übermittelt, in einen elektronischen
Zünder
eingebaut sein.
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Die
Munition gemäß der Erfindung
kann Mittel umfassen, die wenigstens eine Modifikation ihrer Flugbahn
gewährleisten,
wobei der elektronische Zünder
so definiert ist, um eine Verbrennungs-Funktion auszuwählen, wenn der Befehl der Modifikation der
Flugbahn am Ende einer vorgegebenen Zeitdauer fehlt.
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Die
Munition gemäß der Erfindung
kann Mittel zur Erfassung eines Ziels umfassen, wobei der elektronische
Zünder
definiert ist, um eine Verbrennungs-Funktion auszuwählen, wenn
das Ziel am Ende einer vorgegebenen Zeitdauer nicht erfasst ist oder
wenn die Erfassungsmittel ausgefallen sind.
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Die
Munition gemäß der Erfindung
kann Verzögerungsmittel
umfassen, wobei der elektronische Zünder definiert ist, um eine
Verbrennungs-Funktion am Ende einer vorgegebenen Zeitdauer durch
die Verzögerungsmittel
automatisch auszuwählen.
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Gegenstand
der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Neutralisierung einer
Explosiv-Munition, umfassend eine Explosivladung, die geeignet ist, durch
einen Initiator initiiert zu werden, wobei die Ladung wenigstens
zwei verschiedene Funktions-Betriebszustände besitzt, einen Detonations-Betriebszustand und
einen Verbrennungs-Betriebszustand, wobei das Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, dass:
- – Wenigstens ein Ausfall eines
Organs und/oder wenigstens ein vorgegebenes Zeitintervall erfasst wird,
- – als
Folge dieser Erfassung wird die Positionierung eines Verbrennungs-Relais
zwischen den Initiator und die Explosivladung gesteuert, ein Relais,
dessen Eigenschaften in der Weise gewählt sind, dass seine Initiierung
geeignet ist, die Verbrennung der Explosivladung zu steuern.
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Die
Erfindung wird an Hand der Lektüre
der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen verständlicher
sein, wobei die Beschreibung sich auf die beigelegten Abbildungen
bezieht, in denen:
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1 ein
Prinzipschema einer Munition gemäß der Erfindung
ist,
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2 ein
Logikplan einer Einsatzform des Verfahrens zur Neutralisierung gemäß der Erfindung ist,
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3 ein
Logikplan einer weiteren Einsatzform des Verfahrens zur Neutralisierung
gemäß der Erfindung
ist,
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4 eine
schematische Ansicht einer Munition gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist,
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5 eine
Ansicht der in der Munition gemäß 4 eingesetzten
Klappe ist,
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6 eine
schematische Ansicht einer Munition gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist,
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7 eine
Ansicht der in der Munition gemäß 6 eingesetzten
beweglichen Platte ist.
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Bezug
nehmend auf 1 umfasst eine Munition 1 gemäß der Erfindung
eine Explosivladung 2, die in einer Hülle 3 angeordnet ist.
Diese Ladung ist geeignet, durch ein Zündmittel 4 initiiert
zu werden, das ein Steuermittel 5 (das hier von einem elektronischen
Zünder
gebildet wird) und ein Auswahlmittel 6 umfasst, das wenigstens
zwei pyrotechnische Relais 13 und 14 einschließt.
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Gemäß einem
wesentlichen Merkmal der Erfindung wird die Explosivladung 2 derartig
ausgewählt,
dass sie wenigstens zwei verschiedene Funktions-Betriebszustände besitzen
kann: einen normalen Detonations-Betriebszustand und einen Verbrennungs-Betriebszustand.
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Die
eingesetzte Ladung kann zum Beispiel eine Explosiv-Zusammensetzung werden,
das heißt ein
Material, das einen Sprengstoff, einen Binder (aktiv oder inaktiv)
und einen Zusatzstoff zur Polymerisation verknüpft. Der Binder stellt wenigstens
10% in Masse des Sprengstoffes (vorzugsweise 15% in Masse) dar.
Diese Explosiv-Zusammensetzungen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt.
Es kann zum Beispiel das Patent FR-2782510 zu Rate gezogen werden,
das Beispiele von Explosiv-Zusammensetzungen
beschreibt.
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Diese
Sprengstoffe haben außerdem
die Eigenschaft, dass sie von geringer Zerbrechlichkeit sind, und
sie werden beispielsweise verwendet, um so genannte "MURAT" (Munition mit gedämpftem Risiko)
Munitionen auszuführen,
das heißt
die Zerbrechlichkeit gegenüber äußeren Angriffen,
zum Beispiel einer langsamen oder schnellen Erwärmung (Feuer von Kraftstoff)
oder eines Projektil-Einschlages
oder auch eines durch die Detonation einer benachbarten Munition
hervorgerufenen Stoßes,
stark gedämpft,
sogar Null ist.
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Ein
weiterer Typ von Explosivladung mit einem Detonations-Betriebszustand und
einem Verbrennungs-Betriebszustand ist eine Ladung, die einen Sprengstoff
mit geringer Zerbrechlichkeit einschließt, wie Oxynitrotriazol, Triaminotrinitrobenzen oder
Nitroguanidin.
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Ein
derartiger gering zerbrechlicher Sprengstoff ist in einer Ladung
in den Verhältnissen
von wenigstens 10% (zum Beispiel von 25% bis 60%) in Masse mit einem
schmelzbaren Sprengstoff, zum Beispiel einem nitrierten Aromat wie
TNT oder 2,4,6-Trinitro-N-Methylanilin,
sowie mit Zusatzstoffen (schmelzbarem, phlegmatisierendem Binder,
Aluminiumpulver, Emulgator...) verknüpft.
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Das
Patent FR-2750131 beschreibt eine bestimmte Anzahl von schmelzbaren
Sprengstoffen, die verwendbar sind, um eine Ladung mit beispielsweise zwei
Funktions-Betriebszuständen
auszuführen.
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Die
Initiierung gemäß dem einen
oder dem anderen der beiden Betriebszustände hängt natürlich von den Initiierungsbedingungen ab.
Daher enthält gemäß der Erfindung
das Auswahlmittel 6 wenigstens zwei Relais.
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Ein
erstes Relais oder Detonations-Relais ist auf eine herkömmliche
Weise dimensioniert, um zu gewährleisten,
dass die Explosivladung 2 zur Detonation gebracht wird.
Ein derartiges Relais ist hinlänglich
bekannt. Es wird zum Beispiel von einem Sekundär-Sprengstoff oder einer Verknüpfung von
Sekundär-Sprengstoffen gebildet
werden. Es kann zum Beispiel ein Relais eingesetzt werden, das 50%
in Masse von Hexogen und 50% in Masse von Triaminotrinitrobenzen
verknüpft.
Es kann vorteilhafterweise, wenn der Initiator ausreichend kräftig ist
(zum Beispiel Initiator mit Wurfschicht, der herkömmlicherweise "Slappers" genannt wird), das
Relais mit einem mit dem der Ladung 2 identischen Sprengstoff
ausgeführt
sein.
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Ein
zweites Relais oder Verbrennungs-Relais ist in der Weise dimensioniert,
um zu gewährleisten,
dass die Explosivladung 2 zur Verbrennung gebracht wird.
Es kann für
ein derartiges Relais eine Zusammensetzung ausgeführt werden,
die einen MURAT Sprengstoff (Oxynitrotriazol oder ONTA), Aluminium
und Wachs verknüpft
(zum Beispiel 60% in Masse von ONTA, 20% Aluminium und 20% Wachs).
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Der
Fachmann wird leicht die Relais in der Weise dimensionieren, dass
der gewünschte
Betriebszustand erzielt wird. Was außerdem die Wahl der Zusammensetzung
eines jeden Relais angeht, ist es selbstverständlich möglich, die Massen, Durchmesser
und Längen
der Relais zu variieren.
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Das
Auswahlmittel 6 wird durch das Steuermittel 5 betätigt und
es ermöglicht
es, einen Initiator (nicht in 1 dargestellt)
mit dem ersten oder dem zweiten Relais und der Explosivladung in
der Weise auszurichten, dass wenigstens zwei verschiedene pyrotechnische
Ketten gebildet werden, was entsprechend der gewählten Kette zu einer Detonation
oder zu einer Verbrennung der Ladung führen wird.
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Das
Steuermittel umfasst zum Beispiel einen Mikroprozessor. Er wird
mit verschiedenen Sensoren verbunden, die es ermöglichen, das Vorhandensein und/oder
das Fehlen eines oder mehrerer Ereignisse, die zu einem Risiko für Nebenschaden
führen,
zu erfassen.
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Entsprechend
der Art von Munition, die entwickelt ist, kann zum Beispiel eine
Uhr 7 vorgesehen werden (die außerdem im Mikroprozessor integriert sein
kann). Es kann auch ein Sensor zur Bestätigung 8 vorgesehen
werden, der das Entfalten eines Leitflügels oder eines Bremsmittels
der Munition erfasst. Es kann schließlich für die durch ein Ziel ausgelösten Munitionen
ein Zieldetektor 9 vorgesehen werden.
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Die
Logikpläne
der 2 und 3 zeigen die verschiedenen Schritte
des Verfahrens zur Neutralisierung gemäß der Erfindung, Schritte,
die konkret durch eine geeignete Programmierung des das Steuermittel 5 bildenden
Mikroprozessors gewährleistet
werden.
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2 entspricht
einer Munition, die Mittel enthält,
die wenigstens eine Modifikation ihrer Flugbahn gewährleisten.
Eine derartige Munition kann ein Gefechtskopf sein, der mit einem
Mittel zum Abbremsen auf der Flugbahn versehen ist (ein solcher
Kopf wird durch das Patent
EP1045221 beschrieben). Eine
derartige Munition kann auch eine gelenkte Bombe sein, die mit einem
Mittel zur Korrektur der Flugbahn versehen ist, zum Beispiel einer
Steuerfläche,
die vom elektronischen Zünder
gesteuert wird.
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Der
Schritt "Init" entspricht der Initialisierung des
Zünders.
Dieser Schritt entspricht zum Beispiel einer Erfassung des Abschusses
des Kopfes oder des Abwurfes der Bombe. Er umfasst ein Unter-Spannung-Setzen
des Zünders
(Stapelzünder) und
verschiedene Schritte zum Testen und Anheben von elektronischen
Sicherheiten. Entsprechend der Art von betrachteter Munition wird
der Schritt "Init" von weiteren nicht
dargestellten Schritten gefolgt, die der Steuerung des Organs zur
Korrektur der Flugbahn durch den Zünder entspricht.
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Gemäß der Erfindung
werden diese Schritte von einem Test "Verif" gefolgt, welcher der Verifizierung
entspricht, dass der Befehl zur Veränderung der Flugbahn gegeben
und ausgeführt
worden ist. Selbstverständlich
wird dieser Test verzögert,
um jeden ungewollten Übergang
zu einem Zustand der Neutralisierung der Explosivladung zu vermeiden.
Es wird zum Beispiel berücksichtigt,
dass der Test "Verif" negativ ist, wenn
der Befehl zur Veränderung
der Flugbahn nach einer minimalen Zeitdauer Tm, die vor dem Abschuss
der Munition abgespeichert wurde, weder gegeben noch ausgeführt ist.
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Falls
der Test "Verif" positiv ist, steuert
der Zünder
Schritt "A1", das heißt die Ausrichtung
der pyrotechnischen Kette, welche die Detonation steuert.
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Der
Test "CIB" entspricht der herkömmlichen Erfassung
eines Ziels oder einer Bedingung zu feuern, sei es durch Einschlag,
durch einen optischen oder radioelektrischen Detektor oder durch
eine Bodenannäherung.
Diese Bedingung führt
auf eine herkömmliche
Weise zum Schritt "MaF", welcher der Auslösung des
Initiators entspricht. Diese Auslösung führt, wenn sie nach einer Ausrichtung
der Kette "A1" hervorgerufen wird,
zu einer Detonation der Munition.
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Falls
der Test "Verif" negativ ist, steuert
der Zünder 5 den
Schritt "A2", das heißt die Ausrichtung der
pyrotechnischen Kette, welche den Betrieb zur Verbrennung steuert.
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Unmittelbar
nach diesem Schritt "A2" wird der Schritt "MaF" gesteuert, das heißt die Auslösung des
Initiators. Da diese Auslösung
nun nach einer Ausrichtung der Kette "A2" bewirkt
wird, führt
sie dazu, dass die Explosivladung der Munition zur Verbrennung,
somit ihrer Neutralisierung, gebracht wird, was die Nebenschäden verhindert.
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3 entspricht
einer Munition deren Auslösung
durch die Erfassung eines Ziels bewirkt wird, zum Beispiel ein Flugkörper oder
eine Rakete, der/die mit Zielerfassungsmitteln ausgerüstet ist, oder
auch eine Land- oder Seemine oder eine Teilmunition, die mit Zielsensoren
ausgerüstet
ist.
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Der
Schritt "Init" entspricht dabei
noch der Initialisierung des Zünders.
Dieser Schritt entspricht zum Beispiel einer Erfassung des Abschusses
der Munition oder auch dem Legen einer Mine. Er umfasst ein Unter-Spannung-Setzen
des Zünders
(Stapelzünder)
und verschiedene Schritte zum Testen und Anheben von elektronischen
Sicherheiten. Der Schritt "Init" wird hier direkt
von dem Schritt "A1" gefolgt, dass heißt von der
Ausrichtung der pyrotechnischen Kette in ihre Betriebsposition zur
Detonation.
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Der
Test "CIB" entspricht der Wartezeit
vom Zünder
der Munition auf eine Information zur Zielerfassung. Der Test wird
von einem Test "Verif" gefolgt, der eine
Verifizierung der noch verfügbaren
(vorprogrammierten) Betriebszeit ist.
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Falls
die Betriebszeit nicht abgelaufen ist, bleibt der Test "CIS" aktiv und die Erfassung
eins Ziels führt
zum Schritt "MaF" zur Auslösung des
Initiators, somit zum Betrieb zur Detonation der Munition.
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Falls
die vorgesehene Betriebszeit abgelaufen ist (der Test "Verif" negativ ist), steuert
der Zünder 5 den
Schritt "A2", das heißt die Ausrichtung
der pyrotechnischen Kette, welche den Betrieb zur Verbrennung steuert.
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Unmittelbar
nach diesem Schritt "A2" wird der Schritt "MaF" gesteuert, das heißt die Auslösung des
Initiators. Da diese Auslösung
nun nach einer Ausrichtung der Kette "A2" bewirkt
wird, führt
sie dazu, dass die Explosivladung der Munition zur Verbrennung,
somit ihrer Neutralisierung, gebracht wird, was die Nebenschäden verhindert.
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Es
ist selbstverständlich
möglich,
die beiden vorangegangenen Logikpläne zu kombinieren. Man kann
zum Beispiel den Test "CIB" der 2 von
einem anderen Test "Verif" folgen lassen, der
einer Kontrolle der verfügbaren
(vorprogrammierten) Zeit entspricht.
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Eine
derartige Variante ermöglicht
es, falls kein Ziel erfasst ist, eine Rückkehr des Mittels zur Auswahl
des Initiierungsmodus der Explosivladung in Position "A2", dann den Befehl
zum Verbrennen der Explosivladung zu steuern.
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Diese
Variante ist insbesondere für
schwebende Munitionen angepasst, bei denen wenigstens zwei Fehler-Modi
geeignet sind, Nebenschäden
zu bewirken: Ein Fehler der Mittel zum Lenken/Steuern (die von einem
ersten Test "Verif" kontrolliert werden, der
für die
Kontrolle dieser Mittel angewendet wird) und ein Fehler der Kennzeichnung
eines Ziels, der von einem zweiten Test "Verif" detektiert werden wird, der nun für eine Kontrolle
der noch verfügbaren
Zeit angewendet werden wird.
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4 und 5 zeigen
eine erste Ausführungsform
einer Munition gemäß der Erfindung.
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Bei
dieser ersten Ausführungsform
umfasst das Auswahlmittel 6 eine bewegliche Bewaffnungsklappe 10,
die zwischen dem Initiator 11 (eine Zünder-Komponente mit elektrischer
Steuerung) und der Explosivladung 2 eingefügt ist.
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Die
Klappe 10 ist drehbar in Bezug auf eine Achse 12 montiert.
Sie trägt
das erste Relais 13 oder Detonations-Relais sowie das zweite
Relais 14 oder Verbrennungs-Relais.
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Die
Klappe umfasst einen peripherischen, gezahnten Kranz 15,
in den ein Ritzel 16 eingreift, das von einem Getriebemotor 17 angetrieben
wird (die Zähne
des Kranzes und des Ritzels sind in 5 nicht
dargestellt).
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Die
Klappe ist in 5 in ihrer Ruheposition dargstellt,
in der sie sich zwischen dem Initiator 11 und der Explosivladung 2 einfügt. Sie
gewährleistet nun
eine Unterbrechung der pyrotechnischen Kette, somit eine Sicherheit
zur Aufbewahrung.
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Der
Getriebemotor 17 wird durch das Steuermittel 5 gesteuert.
Entsprechend der Drehrichtung S1 oder S2 des Getriebemotors wird
die Klappe 10 in die eine oder die andere Richtung geschwenkt
und sie gewährleistet
die Ausrichtung des Initiators 11 mit dem ersten Relais 13 oder
dem zweiten Relais 14, somit die Wahl des einen oder des
anderen der Funktions-Betriebszustände der Explosivladung.
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Das
Steuermittel 5 bewirkt den Übergang der Klappe in die eine
oder die andere Position in Abhängigkeit
der von den Sensoren 8, 9 empfangenen Informationen.
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6 und 7 zeigen
eine Munition gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
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Diese
Munition unterscheidet sich von der vorhergehenden dadurch, dass
die Relais 13 und 14 in Bezug auf die Hülle 3 der
Explosivladung 2 feste Positionen einnehmen.
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Das
Auswahlmittel 6 umfasst eine bewegliche Platte oder Schubfach 18,
die den Initiator 11 trägt
und es erlaubt, ihn gegenüber
dem ersten Relais 13 oder dem zweiten Relais 14 zu
positionieren. Die Platte verschiebt sich in Bezug auf nicht dargestellte,
feste Gleitschienen.
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Die
Platte 18 trägt
an einer Seite eine Zahnstange 19, an der ein Ritzel 20 eingreift,
das von einem Getriebemotor 21 angetrieben wird, der von dem
Steuermittel 5 betätigt
wird. Gemäß der Drehamplitude
des Getriebemotors 21 verschiebt sich die Platte 18 gemäß der Richtung
D von einer mehr oder weniger großen Länge, was es ermöglicht, den
Initiator 11 gegenüber
dem einen oder dem andern Relais zu positionieren.