EP2342531B1 - Zünder für ein geschoss - Google Patents
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- EP2342531B1 EP2342531B1 EP09744075.4A EP09744075A EP2342531B1 EP 2342531 B1 EP2342531 B1 EP 2342531B1 EP 09744075 A EP09744075 A EP 09744075A EP 2342531 B1 EP2342531 B1 EP 2342531B1
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- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
- F42C15/005—Combination-type safety mechanisms, i.e. two or more safeties are moved in a predetermined sequence to each other
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- F42C15/18—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved
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- F42—AMMUNITION; BLASTING
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- F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
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- F42C15/34—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected by a blocking-member in the pyrotechnic or explosive train between primer and main charge
Definitions
- the invention relates to a detonator for a projectile with a detonating chain and a breaker for breaking the ignition chain.
- Projectiles such as artillery shells, mortar shells or direct projectiles, usually comprise an igniter with a detonating chain, which in its focus comprises two or more ignition charges arranged one behind the other.
- the last of these squibs, the firing amplifier directs its ignition energy to a main charge located in the projectile body of the projectile to transfer ignition energy to ignite the main charge.
- a safety device for an igniter in which a bolt system is arranged in a rotor next to a detonator, which serves to lock the rotor in its security.
- the bolt system performs an axial movement and releases the rotor.
- the rotor can then pivot into its in-focus position. This happens due to a delay with delay.
- the laterally arranged next to the rotor escapement stands for this purpose via a toothing in engagement with a arranged on the circumference of the rotor toothed segment.
- the invention is based on a detonator for a projectile with a detonating chain, a breaker for breaking the ignition chain, which is designed to snap at a release of a security in an armed position, and a locking means for locking the breaker in a safe and Unlocking of the breaker by an unlocking movement.
- the unlocking movement of the locking means is an axial movement.
- An axial movement is a movement with a component in the axial direction, wherein the axial direction is the direction of flight of the projectile.
- the locking means is held by an inhibitor in its locking position, suitably of a segment.
- the escapement can thus release the locking means during its operation so that the rotor is unlocked.
- the interrupter advantageously carries a priming charge, which is so far away from a subsequent primer when the ignition chain is interrupted, that is to say in certainty, that over-ignition is impossible.
- Snapping the breaker into its focus position achieves a digital transition of the breaker from its capture to its focus, avoiding transients due to the very fast movement of the breaker.
- the detonator can be used without special settings for both fast and slow projectiles.
- the snap can be an unrestrained movement, which is only limited by friction losses to a small extent.
- the locking means engages in securing a closed recess in the breaker, such as a hole through the breaker, and is not in particular in the radial direction on the breaker out.
- the locking means can therefore be regarded as stored in the interrupter.
- Particularly suitable is a bolt which engages in a recess of the breaker.
- the breaker is a rotor. The movement of the rotor from securing to the in-focus position is a rotational movement about an axis of rotation.
- the detonator is designed so that it requires, prior to carrying out the Entriegelzi initially a firing controlled unlocking the interrupter before the Entriegelzi can be performed.
- the detonator comprises a means for the release-controlled unlocking of the interrupter in addition to the locking means for further unlocking.
- Particularly suitable for launch-controlled unlocking is a double-bolt system.
- the locking means advantageously remains in a relation to an igniter housing axially unchanged position. In this way, a gap between squibs can be kept small, which facilitates the use of insensitive explosive.
- the escapement may be constructed in the manner of a clockwork with an anchor and having an element that can be moved from a locking position to a release position in which the interrupter is released or can be released by one or more further Entommes defect.
- this element is a segment, in particular a toothed segment.
- a radial space can be kept small if the segment is arranged in the axial direction at least partially on or below the breaker. Up and down is seen in the sense of top and bottom, with the top of the bullet is above.
- the axial space of the igniter can be kept compact when the locking means is mounted in the breaker and engages in particular in the securing in a recess of a housing-fixed component and moved out of focus in the focus position.
- the housing-fixed component may be a cover or a cover plate and is expediently mounted immovably to a housing of the igniter.
- the locking means is mounted both in the backup and in the armed position in the interrupter, whereby a space requirement for the locking means can be kept low.
- the locking means carries out the snap movement.
- the snap action may be spring-driven. With a particularly high degree of safety, the snap action can be carried out when it is driven by centrifugal force. The necessary centrifugal force can be caused by a spin of the projectile during the flight.
- the locking means is introduced in the unlocked state in a recess of an inhibitor, in particular in a recess of a segment of the inhibitor. If the recess has a ramp, then the locking means can slide from its locking position into its release position. Conveniently, the locking means slides into the recess. By the ramp, the locking means can be led out of the recess, so that a high freedom of movement of the locking means and the breaker can be achieved.
- an element, in particular a segment, of an inhibitor is designed to follow at least part of the snap-action in the armed position with the breaker.
- a high mass of the snap action performing elements can be achieved, which is useful for high reliability in the execution of the snap movement, especially if it is a centrifugal driven snap action.
- the common snap movement of the breaker is coupled to the segment by the locking means.
- the common movement includes the beginning of the snap movement, so that the segment can free the possibly by a long storage slightly jammed breaker from a slightly blocked position. If the closing part of the snap action is performed by the breaker alone and without the segment, the breaker can perform a long movement, without the segment must be moved, so that a compact movement is achievable.
- the detonator comprises a double-bolt system for unlocking the projectile.
- a launch acceleration can be used as the arming force without the breaker making an axial movement.
- Axial installation spaces can be so very small and the primer firing charges can be brought very close to each other, so the use of insensitive explosives is significantly facilitated.
- the igniter expediently comprises a counter-rotating spring for pulling the breaker in the direction of its securing. This counteracts unintentional movement of the breaker from its securing in its focus, for example, in a defective locking means.
- the breaker is locked by the counter-rotating spring in its in focus. The danger of a blind passage of the projectile can thereby be reduced. Due to the double function of the counter-rotating spring, a further element can be saved and space can be reduced.
- a coil spring as a counter-rotating spring.
- the counter-torsion spring is wound around an axis of rotation of the breaker, whereby a simple construction of the igniter can be achieved.
- the torsion spring advantageously engages in a housing-fixed element.
- the counter-rotating spring is mounted completely to within the interrupter except for an engaging element for arresting intervention.
- FIG. 1 shows a partially cutaway perspective view of a portion of a fuze 2 with a housing 4, which is provided in its lower portion 6 for attachment to a fuselage of a projectile.
- a in the direction of flight 8 of the projectile front or from the perspective of the figures upper part of the igniter 2 is to better illustrate the elements shown in FIG FIG. 1 omitted and includes an upper one Part of the housing 4, a Aufschlagzündmechanismus with a firing pin for piercing a detonator 10 and other elements.
- the detonator 2 is provided with a double pin system 12 and with a built-up as a clockwork escapement 14 with a toothed segment 16 and arranged on the segment 16 breaker 18 in which the detonator 10 is mounted.
- the breaker 18 and the segment 16 are in FIG. 1 shown partially cut.
- the detonator 10 is a part of a detonating chain with at least two ignition charges, namely the detonator 10 and an ignition amplifier, not shown, which is arranged below the segment 16 in the central axis of the projectile or of the fuze 2.
- FIG. 1 the fuse 2 is shown in its security.
- the detonator 10 is so far away and arranged separately from the booster, that in an unintentional detonation of the detonator 10 over-ignition is reliably avoided on the downstream booster.
- An opening over the firing amplifier is covered by the segment 16 and blocks a direct connection between the detonator 10 and the firing amplifier.
- the segment 16 blocks a movement of the breaker 18 in its focus immediately, as an element of the breaker 18, namely a formation 20 for accommodating the detonator 10, upon movement of the breaker 18 in its focus against an edge 22 (see FIG. 5 ) of the segment 16 would be encountered and a further movement of the breaker 18 would be blocked to the center.
- FIG. 2 shows the fuze 2 in another partially cut detail view with an attached, fixed housing cover plate 24 also in the security.
- the breaker 18 is shown cut so that the view becomes free on a counter-torsion spring 26 and a locking means 28 within the breaker 18.
- the counter-torsion spring 26 is a torsion spring in the form of a leg spring, one leg in a gap of an axis 30 to that of the breaker 18 is rotatably mounted, is held fixed to the housing.
- the other leg is in an in FIG. 1 shown slot 32 held as a rotor breaker 18 and biased to torsion, so that this leg the breaker 18 with a force counterclockwise and counter to a direction of release 34 charged.
- the rotor or breaker 18 is pulled by the counter-rotating spring 26 in the direction of its securing and pressed against a stop 36, which provides the assurance.
- the breaker 18 is held by the double pin system 12 and the bolt-shaped locking means 28 in its security.
- the locking means 28 engages in a conical recess 38 of the housing-fixed cover plate 24 and is held all around by the breaker 18 and thus stored in this, so that the locking means 28 is fixed in the radial direction and tangential direction in the breaker 18.
- the locking means 28 In the axial direction, ie parallel to the direction of flight 8 but down, the locking means 28 is blocked by the segment 16 of the escapement 14, so that a Entriegelterrorism is blocked down.
- the locking means 28 locks the breaker 18 in its security.
- the components of the igniter 2 are as in the FIGS. 1 and 2 shown.
- the breaker 18 is locked by a stop 40 of a bolt 42 of the double pin system 12, against which one side 44 of the breaker 18, in its security.
- Another stop 46 of the bolt 42 locks the segment 16 in an analogous manner in its locking position.
- the bolt 42 presses down and presses with a slope, not shown, at the end of the recess 52 against the ball 50 and this in the tangential direction against the bolt 48, which blocks a tangential movement of the ball 50.
- the ball 50 can yield in the tangential direction and is pressed out of the recess 52 by the chamfer of the bolt 42.
- the bolt 42 is also driven downward and locks with its side 46, the ball 50 in the region of the chamfer 56, so that the bolt 48 is blocked in its lower arming position and not again by the coil spring 54 upwards can be driven.
- the release movement of the bolt 42 of this first releases an arming movement of the breaker 18, which is further blocked by the locking means, and in the further course, a release movement of the segment 16.
- both the segment 16 and the breaker 18 is rotatably mounted about a rotation axis 64 within the axis 30.
- the center of gravity of the segment 16 is not in this axis of rotation 64, but far outside, so that the segment 16 is pressed by the centrifugal force radially outward and thus in a rotational movement in the clockwise direction about the axis of rotation 64.
- the toothing 66 of the segment 16 exerts a force on gears 68, 70 of the escapement 14, which in turn act on an escape wheel 72 and an armature 74 of the escapement 14.
- the armature 74 is moved back and forth analogously to a movement and releases a rotational movement of the escape wheel 72 step by step. This rotational movement is transmitted under reduced to the segment 16 which rotates clockwise or in Entellesscardi 34 about the rotation axis 64.
- FIG. 3 is an intermediate position of the segment 16 between its locking position, as in FIG. 1 shown, and its release position, as in FIG. 5 shown, shown.
- this intermediate position is shown partially cut. Due to the rotational movement of the segment 16, a recess 76 is moved toward the locking means 28 up to a position as in FIG FIG. 4 shown position. The locking means 28 is down, so the segment 16 out rounded, advantageously in the form of a spherical cap, said rounded shape by a further movement of the segment 16 slides on a ramp 78 in the recess 76.
- the movement the locking means 28 in the axial direction is effected by the centrifugal force of the breaker 18 in conjunction with the inclined surface of the conical recess 38, since the center of mass of the breaker 18 is outside the axis of rotation 64 and this is pressed by the centrifugal force in the direction of release 34.
- the locking means 28 is pressed against the slope of the conical recess 38 and pressed by this down into the recess 76 into it.
- the breaker 18 can not immediately snap alone in an armed position in its unlocked by the locking means, because the breaker 18 and the segment 16 are coupled in their further movement by the locking means 28.
- the breaker 18 and the segment 16 must move toward each other so that the locking means 28 remains within the recess 76, as it is prevented by the cover plate 24 from moving upwardly and out of the segment 16.
- the toothing 66 ends approximately at the same time as the position in which the locking means 28 has completely leaked out of the recess 38. This also ends the inhibition of the release movement of the segment 16 by the escapement 14 and this can fly-driven essentially free snap into its release position, the in FIG. 5 is shown.
- This snap action can be completed by the breaker 18, so that segment 16 and breaker 18 synchronously move the first part of the snap movement of the breaker 18.
- a stop surface 82 of the recess 76 abuts against the locking means 28, thus pulling the breaker 18 out of its securing position.
- the breaker 18 is released from the example seizured position and in turn begins its Entellessfar in the direction of focus. It can thereby be achieved a very high level of security against duds.
- the segment 26 and the breaker 18 and with it the locking means 28 complete the first part of the snap action of the breaker together until the segment 16 strikes a surface 84 of the housing 4.
- the end position of the segment 16 is reached, whereas the breaker 18 continues its snap movement.
- the locking means 28 is again guided on the ramp 78 and lifted out of the recess 76, wherein the locking means 28 in a recess 86 (see FIG. 2 ) of the cover plate 24 occurs.
- a decoupling of the movement of the breaker 18 from the movement of the segment 16 is made possible.
- the breaker 18 completes its snap movement substantially unhindered further into the in FIG. 5 illustrated focus.
- the stopper 36 is a shape of the cover plate 24 and thus fixed to the housing.
- a nose snaps 88 see FIGS. 1 and 2
- the detonator 10 is now located in the center axis 62 of the projectile and aligned with the underlying booster, thereby allowing over-firing from the detonator 10 to the booster.
- the breaker 18 or rotor and thus the igniter 2 is in its focus position.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Zünder für ein Geschoss mit einer Zündkette und einem Unterbrecher zum Unterbrechen der Zündkette.
- Geschosse, wie Artilleriegeschosse, Mörsergranaten oder direkte Geschosse, umfassen üblicherweise einen Zünder mit einer Zündkette, die in ihrer Scharfstellung zwei oder mehr hintereinander angeordnete Zündladungen umfasst. Die letzte von diesen Zündladungen, der Zündverstärker, richtet seine Zündenergie auf eine Hauptladung, die im Geschossrumpf des Geschosses angeordnet ist, zur Übertragung von Zündenergie zum Zünden der Hauptladung.
- Zum Unterbrechen der Zündkette ist es aus der
US 4,691,634 bekannt, einen Unterbrecher vorzusehen, der eine der Zündladungen im gesicherten Zustand aus der direkten Hintereinanderanordnung herausnimmt, sodass sie nicht angestochen werden kann und zusätzlich keine Zündenergie weiter übertragen kann. Zum Entsichern des Zünders wird diese Zündladung durch den Unterbrecher in die direkte Hintereinanderanordnung hineinbewegt, sodass die Zündladungen hintereinander zünden können. - Aus der
DE 31 07 110 A1 ist eine Sicherungseinrichtung für einen Zünder bekannt, bei welcher in einem Rotor neben einem Detonator ein Bolzensystem angeordnet ist, welches zur Arretierung des Rotors in seiner Sicherstellung dient. Infolge von Abschußbeschleunigung führt das Bolzensystem eine axiale Bewegung aus und gibt den Rotor frei. Fliekraftbedingt kann der Rotor dann in seine Scharfstellung schwenken. Dies geschieht aufgrund eines Hemmwerkes mit Verzögerung. Das seitlich neben dem Rotor angeordnete Hemmwerk steht hierzu über eine Verzahnung in Eingriff mit einem am Umfang des Rotors angeordnetem Zahnsegment. - Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen zuverlässigen Zünder für ein Geschoss anzugeben, der besonders kompakt ausgeführt sein kann.
- Die Aufgabe wird gelöst durch einen Zünder gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
- Die Erfindung geht aus von einem Zünder für ein Geschoss mit einer Zündkette, einem Unterbrecher zum Unterbrechen der Zündkette, der dazu ausgeführt ist, bei einer Entriegelung von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung zu schnappen, und einem Arretiermittel zum Verriegeln des Unterbrechers in einer Sicherstellung und zur Entriegelung des Unterbrechers durch eine Entriegelbewegung.
- Es wird vorgeschlagen, dass die Entriegelbewegung des Arretiermittels eine axiale Bewegung ist. Eine axiale Bewegung ist eine Bewegung mit einer Komponente in der Axialrichtung, wobei die Axialrichtung die Flugrichtung des Geschosses ist. Durch die Ausnutzung der Axialrichtung für die Entriegelbewegung kann der Zünder in Radialrichtung sehr kompakt ausgeführt werden und ist somit geeignet für Geschosse kleinen Kalibers. Insbesondere ist die axiale Bewegung in Bezug auf den Unterbrecher nur in die Axialrichtung gerichtet.
- Durch die Erfindung kann ein besonders effizienter Entriegelungsablauf des Unterbrechers ausgeführt werden. Hierfür ist das Arretiermittel von einem Hemmwerk in seiner Arretierstellung gehalten, zweckmäßigerweise von einem Segment. Das Hemmwerk kann so während seines Ablaufs das Arretiermittel freigeben, sodass der Rotor entriegelt wird.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Der Unterbrecher trägt vorteilhafterweise eine Zündladung, die bei unterbrochener Zündkette, also in Sicherstellung, von einer nachfolgenden Zündladung so weit entfernt ist, dass eine Überzündung unmöglich ist. Durch das Schnappen des Unterbrechers in seine Scharfstellung wird ein digitaler Übergang des Unterbrechers von seiner Sicherstellung in seine Scharfstellung erreicht, sodass Übergänge durch die sehr schnelle Bewegung des Unterbrechers vermieden werden. Durch dieses digitale Verhalten des Unterbrechers und seiner damit vorliegenden Stellung entweder in der Sicherstellung oder in der Scharfstellung, jedoch nicht in einer Zwischenstellung, kann ein hohes Maß an Sicherheit erreicht werden. Außerdem kann der Zünder ohne besondere Einstellungen sowohl für schnelle als auch für langsame Geschosse verwendet werden. Das Schnappen kann eine ungehemmte Bewegung sein, die nur durch Reibungsverluste in einem kleinen Maß gebremst ist.
- Zweckmäßigerweise greift das Arretiermittel in der Sicherstellung in eine geschlossene Aussparung im Unterbrecher, beispielsweise eine Bohrung durch den Unterbrecher, und steht insbesondere in Radialrichtung nicht über den Unterbrecher heraus. Das Arretiermittel kann also als im Unterbrecher gelagert angesehen werden. Besonders geeignet ist ein Bolzen, der in einer Ausnehmung des Unterbrechers eingreift. Vorteilhafterweise ist der Unterbrecher ein Rotor. Die Bewegung des Rotors von der Sicherstellung in die Scharfstellung ist eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse.
- Vorteilhafterweise ist der Zünder so ausgeführt, dass es vor Ausführen der Entriegelbewegung zunächst einer abschussgesteuerten Entriegelung des Unterbrechers bedarf, bevor die Entriegelbewegung ausgeführt werden kann. Hierfür umfasst der Zünder vorteilhafterweise ein Mittel zur abschussgesteuerten Entriegelung des Unterbrechers zusätzlich zum Arretiermittel zur weiteren Entriegelung. Besonders geeignet zur abschussgesteuerten Entriegelung ist ein Doppelbolzensystem. Bei der abschussgesteuerten Entriegelung verbleibt der Unterbrecher und insbesondere auch das Arretiermittel vorteilhafterweise in einer in Bezug zu einem Zündergehäuse axial unveränderten Lage. Auf dieses Weise kann ein Abstand zwischen Zündladungen klein gehalten werden, was die Verwendung von insensitivem Zündsprengstoff erleichtert.
- Zum zuverlässigen Erreichen einer Vorrohrsicherheit ist ein Hemmwerk vorteilhaft zum Verzögern der Entriegelbewegung des Arretiermittels nach der abschussgesteuerten Entriegelung. Das Hemmwerk kann in der Art eines Uhrwerks mit einem Anker aufgebaut sein und ein Element aufweisen, dass von einer Arretierstellung in eine Freigabestellung bewegt werden kann, in der der Unterbrecher freigegeben ist oder durch eine oder mehrere weitere Entsicherungsmaßnahmen freigegeben werden kann. Zweckmäßigerweise ist dieses Element ein Segment, insbesondere ein Zahnsegment. Ein radialer Bauraum kann klein gehalten sein, wenn das Segment in axialer Richtung zumindest teilweise auf oder unter dem Unterbrecher angeordnet ist. Auf und unter ist im Sinne von oben und unten zu sehen, wobei oben die Spitze des Geschosses ist.
- Der axiale Bauraum des Zünders kann kompakt gehalten werden, wenn das Arretiermittel im Unterbrecher gelagert ist und insbesondere in der Sicherstellung in eine Ausnehmung eines gehäusefesten Bauelements eingreift und in der Scharfstellung aus der Ausnehmung herausbewegt ist. Das gehäusefeste Bauelement kann ein Deckel oder eine Deckplatine sein und ist zweckmäßigerweise unbeweglich zu einem Gehäuse des Zünders gelagert. Vorteilhafterweise ist das Arretiermittel sowohl in der Sicherstellung als auch in der Scharfstellung im Unterbrecher gelagert, wodurch ein Platzbedarf für das Arretiermittel gering gehalten werden kann. Zweckmäßigerweise vollzieht das Arretiermittel die Schnappbewegung mit.
- Die Schnappbewegung kann federgetrieben sein. Mit einer besonders hohen Sicherheit kann die Schnappbewegung ausgeführt werden, wenn sie fliehkraftgetrieben ist. Die notwendige Fliehkraft kann durch einen Drall des Geschosses während des Fluges hervorgerufen werden.
- Vorteilhafterweise ist das Arretiermittel im entriegelten Zustand in eine Ausnehmung eines Hemmwerks eingeführt, insbesondere in eine Ausnehmung eines Segments des Hemmwerks. Weist die Ausnehmung einer Rampe auf, so kann das Arretiermittel von seiner Arretierstellung in seine Freigabestellung gleiten. Zweckmäßigerweise gleitet das Arretiermittel in die Ausnehmung hinein. Durch die Rampe kann das Arretiermittel aus der Ausnehmung herausgeführt werden, sodass eine hohe Bewegungsfreiheit des Arretiermittels bzw. des Unterbrechers erreicht werden kann.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Element, insbesondere ein Segment, eines Hemmwerks dazu ausgeführt, zumindest einen Teil der Schnappbewegung in die Scharfstellung mit dem Unterbrecher mitzuvollziehen. Hierdurch kann eine hohe Masse der die Schnappbewegung vollführenden Elemente erreicht werden, die für eine hohe Zuverlässigkeit bei der Ausführung der Schnappbewegung, insbesondere wenn es sich um eine fliehkraftgetriebene Schnappbewegung handelt, dienlich ist. Es kann vorgesehen sein, dass die gemeinsame Schnappbewegung des Unterbrechers mit dem Segment durch das Arretiermittel gekoppelt ist. Zweckmäßigerweise umfasst die gemeinsame Bewegung den Beginn der Schnappbewegung, sodass das Segment den durch eine lange Lagerung gegebenenfalls etwas verklemmten Unterbrecher aus einer leicht blockierten Stellung freiziehen kann. Wird der Schlussteil der Schnappbewegung vom Unterbrecher alleine und ohne das Segment vollzogen, kann der Unterbrecher eine lange Bewegung vollführen, ohne dass das Segment mitbewegt werden muss, sodass ein kompakter Bewegungsablauf erreichbar ist.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Zünder ein Doppelbolzensystem zur Entsicherung bei einem Abschuss des Geschosses. Eine Abschussbeschleunigung kann als Entsicherungskraft verwendet werden, ohne dass der Unterbrecher eine axiale Bewegung vollführt. Axiale Bauräume können so besonders klein ausgeführt und die Zündladungen der Zündkette können sehr eng aneinander gebracht werden, sodass die Verwendung von insensitiven Sprengstoff deutlich erleichtert wird.
- Des Weiteren umfasst der Zünder zweckmäßigerweise eine Gegendrehfeder zum Ziehen des Unterbrechers in Richtung seiner Sicherstellung. Hierdurch wird einem unbeabsichtigten Bewegen des Unterbrechers von seiner Sicherstellung in seine Scharfstellung, beispielsweise bei einem defekten Arretiermittel, entgegengewirkt. Zweckmäßigerweise wird der Unterbrecher durch die Gegendrehfeder in seiner Scharfstellung arretiert. Die Gefahr eines Blindgangs des Geschosses kann hierdurch reduziert werden. Durch die Doppelfunktion der Gegendrehfeder kann ein weiteres Element eingespart und Bauraum verringert werden.
- Insbesondere für einen Rotor eignet sich im besonderen Maße eine Spiralfeder als Gegendrehfeder. Diese kann kompakt im Zünder integriert werden. Zweckmäßigerweise ist die Gegendrehfeder um eine Rotationsachse des Unterbrechers gewickelt, wodurch eine einfache Bauweise des Zünders erreicht werden kann. Zum Arretieren greift die Drehfeder vorteilhafterweise in ein gehäusefesten Element ein. Der Kompaktheit ist es außerdem zuträglich, wenn die Gegendrehfeder bis auf ein Eingreifelement zum arretierenden Eingreifen vollständig innerhalb des Unterbrechers gelagert ist.
- Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung und die Beschreibung enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Ausschnitt eines Zünders eines Geschosses in der Sicherstellung in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen Darstellung,
- Fig. 2
- eine weitere teilgeschnittene perspektivische Ansicht auf den Ausschnitt des Zünders mit einem aufgesetzten Deckel,
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf den Zünder in einer Zwischenstellung,
- Fig. 4
- einen Schnitt durch den Zünder entsprechend der Schnittlinie IV-IV aus
Figur 3 und - Fig. 5
- eine Draufsicht auf den Zünder in seiner Scharfstellung.
-
Figur 1 zeigt eine teilgeschnittene perspektivische Darstellung eines Teil eines Zünders 2 mit einem Gehäuse 4, das in seinem unteren Bereich 6 zur Befestigung an einem Rumpf eines Geschosses vorgesehen ist. Ein in Flugrichtung 8 des Geschosses vorderer bzw. aus Sicht der Figuren oberer Teil des Zünders 2 ist zur besseren Darstellung der gezeigten Elemente inFigur 1 weggelassen und umfasst einen oberen Teil des Gehäuses 4, einen Aufschlagzündmechanismus mit einer Zündnadel zum Anstich eines Detonators 10 und weitere Elemente. - Der Zünder 2 ist mit einem Doppelbolzensystem 12 versehen sowie mit einem wie einem Uhrwerk aufgebauten Hemmwerk 14 mit einem gezahnten Segment 16 und einem auf dem Segment 16 angeordneten Unterbrecher 18, in dem der Detonator 10 gelagert ist. Der Unterbrecher 18 und das Segment 16 sind in
Figur 1 teilgeschnitten dargestellt. Der Detonator 10 ist ein Teil einer Zündkette mit zumindest zwei Zündladungen, nämlich dem Detonator 10 und einem nicht dargestellten Zündverstärker, der unterhalb des Segments 16 in der Mittelachse des Geschosses bzw. des Zünders 2 angeordnet ist. - In
Figur 1 ist der Zünder 2 in seiner Sicherstellung dargestellt. In dieser ist der Detonator 10 so weit weg und getrennt von dem Zündverstärker angeordnet, dass bei einer unbeabsichtigten Detonation des Detonators 10 eine Überzündung auf den nachgeordneten Zündverstärker sicher vermieden wird. Eine Öffnung über dem Zündverstärker ist durch das Segment 16 abgedeckt und eine direkte Verbindung zwischen dem Detonator 10 und dem Zündverstärker versperrt. Außerdem blockiert das Segment 16 eine Bewegung des Unterbrechers 18 in seine Scharfstellung unmittelbar, da ein Element des Unterbrechers 18, nämlich eine Ausformung 20 zum Beherbergen des Detonators 10, bei einer Bewegung des Unterbrechers 18 in seine Scharfstellung gegen eine Kante 22 (sieheFigur 5 ) des Segments 16 stoßen würde und eine Weiterbewegung des Unterbrechers 18 zur Mitte blockiert wäre. -
Figur 2 zeigt den Zünder 2 in einer anderen teilgeschnittenen Detailansicht mit einer aufgesetzten, gehäusefesten Deckplatine 24 ebenfalls in der Sicherstellung. Der Unterbrecher 18 ist geschnitten gezeigt, sodass der Blick frei wird auf eine Gegendrehfeder 26 und ein Arretiermittel 28 innerhalb des Unterbrechers 18. Die Gegendrehfeder 26 ist eine Torsionsfeder in Form einer Schenkelfeder, deren einer Schenkel in einem Spalt einer Achse 30, um den der Unterbrecher 18 drehbar gelagert ist, gehäusefest gehalten ist. Der andere Schenkel ist in einem inFigur 1 dargestellten Schlitz 32 des als Rotor ausgeführten Unterbrechers 18 gehalten und auf Torsion vorgespannt, sodass dieser Schenkel den Unterbrecher 18 mit einer Kraft entgegen dem Uhrzeigersinn und entgegen einer Entsicherungsrichtung 34 belastet. Der Rotor bzw. Unterbrecher 18 wird so durch die Gegendrehfeder 26 in Richtung seiner Sicherstellung gezogen und gegen einen Anschlag 36 gedrückt, der die Sicherstellung vorgibt. - Zusätzlich ist der Unterbrecher 18 durch das Doppelbolzensystem 12 und das bolzenförmige Arretiermittel 28 in seiner Sicherstellung gehalten. Das Arretiermittel 28 greift in eine kegelförmige Ausnehmung 38 der gehäusefesten Deckplatine 24 ein und ist rundum vom Unterbrecher 18 gehalten und somit in diesem gelagert, sodass das Arretiermittel 28 in Radialrichtung und Tangentialrichtung fest im Unterbrecher 18 fixiert ist. In Axialrichtung, also parallel zur Flugrichtung 8 aber nach unten, ist das Arretiermittel 28 durch das Segment 16 des Hemmwerks 14 gesperrt, sodass eine Entriegelbewegung nach unten blockiert ist. Durch diese Blockierung und das Eingreifen in die gehäusefeste Ausnehmung 38, sowie die Lagerung im Unterbrecher 18 verriegelt das Arretiermittel 28 den Unterbrecher 18 in seiner Sicherstellung.
- Vor einem Abschuss des Geschosses sind die Komponenten des Zünders 2 wie in den
Figuren 1 und2 dargestellt. Zusätzlich zu dem Arretiermittel 28 und der Gegendrehfeder 26 wird der Unterbrecher 18 durch einen Anschlag 40 eines Bolzens 42 des Doppelbolzensystems 12, an der eine Seite 44 des Unterbrechers 18 anliegt, in seiner Sicherstellung gesperrt. Ein weiterer Anschlag 46 des Bolzens 42 sperrt das Segment 16 in analoger Weise in seiner Arretierstellung. - Beim Abschuss des Geschosses wirken starke Beschleunigungskräfte in Richtung der Flugrichtung 8 auf alle Komponenten des Zünders 2. Infolge ihrer Trägheit werden alle Komponenten relativ zum Gehäuse 4 nach unten und entgegen der Flugrichtung 8 gedrückt. So auch die beiden Bolzen 42, 48, des Doppelbolzensystems 12, wobei der Bolzen 42 durch eine Kugel 50, die in eine Ausnehmung 52 des Bolzens 42 eingreift und in Axialrichtung, also parallel zu einer in
Figur 3 dargestellten Mittelachse 62 des Zünders 2 und des Geschosses, gehäusefest gelagert ist. Der Bolzen 48 ist jedoch in seiner axialen Bewegung frei und drückt, getrieben durch seine Trägheit, eine Spiralfeder 54 auf seinem Weg nach unten zusammen, die ihn in unbeschleunigtem Zustand des Zünders 2 in seiner Sicherstellung oben hält. - Während der Abwärtsbewegung des Bolzens 48 drückt auch der Bolzen 42 nach unten und drückt mit einer nicht dargestellten Schräge am Ende der Ausnehmung 52 gegen die Kugel 50 und diese in Tangentialrichtung gegen den Bolzen 48, der eine Tangentialbewegung der Kugel 50 sperrt. Sobald jedoch der Bolzen 48 so weit heruntergedrückt ist, dass eine Abschrägung 56 in den Bereich der Kugel 50 kommt, kann die Kugel 50 in Tangentialrichtung ausweichen und wird durch die Abschrägung des Bolzens 42 aus der Ausnehmung 52 gedrückt. Sobald die Kugel 50 vollständig aus der Ausnehmung 52 ausgetreten ist, wird auch der der Bolzen 42 nach unten getrieben und sperrt mit seiner Seite 46 die Kugel 50 im Bereich der Abschrägung 56, so dass der Bolzen 48 in seiner unteren Entsicherungsstellung blockiert ist und durch die Spiralfeder 54 nicht wieder nach oben getrieben werden kann. Durch die Freigabebewegung des Bolzens 42 gibt dieser zuerst eine Entsicherungsbewegung des Unterbrechers 18 frei, die jedoch durch das Arretiermittel weiter gesperrt ist, und im weiteren Verlauf auch eine Freigabebewegung des Segments 16. Sobald der Bolzen 42 weit genug nach unten gedrückt wurde, springt eine Rastfeder 58 in eine den Anschlag 40 bildende Ausnehmung 60 des Bolzens 42 und arretiert diesen in seiner unteren Entriegelstellung. Durch die Entriegelbewegung des Doppelbolzensystems 12 wird somit das Segment 16 entriegelt, während der Unterbrecher 18 durch das Arretiermittel 28 weiterhin verriegelt bleibt.
- Beim Abschuss des Geschosses wird dem Geschoss eine Drallbewegung aufgeprägt in Form einer schnellen Rotation um seine Mittelachse 62. Hierdurch wird auf alle Elemente des Zünders 2 eine starke Fliehkraft nach radial außen ausgeübt. Wie aus
Figur 2 undFigur 3 zu erkennen ist, ist sowohl das Segment 16 als auch der Unterbrecher 18 um eine Rotationsachse 64 innerhalb der Achse 30 drehbar gelagert. In diesen Figuren ist außerdem zu erkennen, dass der Masseschwerpunkt des Segments 16 nicht in dieser Rotationsachse 64, sondern weit außerhalb liegt, sodass das Segment 16 durch die Fliehkraft nach radial außen und somit in eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um die Rotationsachse 64 gedrückt wird. Die Zahnung 66 des Segments 16 übt eine Kraft auf Zahnräder 68, 70 des Hemmwerks 14 aus, die wiederum auf ein Ankerrad 72 und einen Anker 74 des Hemmwerks 14 wirken. Der Anker 74 wird analog zu einem Uhrwerk hin und her bewegt und gibt eine Drehbewegung des Ankerrads 72 schrittweise frei. Diese Drehbewegung wird untersetzt auf das Segment 16 übertragen, das im Uhrzeigersinn bzw. in Entsicherungsrichtung 34 um die Rotationsachse 64 dreht. - In
Figur 3 ist eine Zwischenstellung des Segments 16 zwischen seiner Arretierstellung, wie inFigur 1 dargestellt, und seiner Freigabestellung, wie inFigur 5 dargestellt, gezeigt. InFigur 4 ist diese Zwischenstellung teilgeschnitten dargestellt. Durch die Drehbewegung des Segments 16 wird eine Ausnehmung 76 auf das Arretiermittel 28 zu bewegt bis zu einer wie inFigur 4 gezeigten Stellung. Das Arretiermittel 28 ist nach unten, also zum Segment 16 hin, abgerundet ausgeführt, vorteilhafterweise in Form einer Kugelkalotte, wobei diese abgerundete Form durch eine Weiterbewegung des Segments 16 auf einer Rampe 78 in die Ausnehmung 76 hineingleitet. Die Bewegung des Arretiermittels 28 in Axialrichtung wird durch die Fliehkraft des Unterbrechers 18 in Verbindung mit der Schrägfläche der kegelförmigen Ausnehmung 38 bewirkt, da auch der Masseschwerpunkt des Unterbrechers 18 außerhalb der Rotationsachse 64 liegt und dieser durch die Fliehkraft in Entsicherungsrichtung 34 gedrückt wird. Das Arretiermittel 28 wird so gegen die Schräge der kegelförmigen Ausnehmung 38 gedrückt und von dieser nach unten in die Ausnehmung 76 hinein gedrückt. Durch diese Entriegelbewegung, die relativ zum Unterbrecher 18 in Axialrichtung 80 nach unten erfolgt und relativ zum Gehäuse 4 durch die seitliche Auswanderung innerhalb der Ausnehmung 38 zusätzlich mit seitlichen Komponenten behaftet ist, wird der Unterbrecher 18 entriegelt, sobald das Arretiermittel 28 vollständig aus der Ausnehmung 38 ausgetreten ist. - Der Unterbrecher 18 kann jedoch auch in seinem durch das Arretiermittel entriegelten Zustand nicht sofort alleine in eine Scharfstellung schnappen, denn der Unterbrecher 18 und das Segment 16 sind in ihrer weiteren Bewegung durch das Arretiermittel 28 gekoppelt. Der Unterbrecher 18 und das Segment 16 müssen sich so zueinander bewegen, dass das Arretiermittel 28 innerhalb der Ausnehmung 76 verbleibt, da es durch die Deckplatine 24 an einer Bewegung nach oben und aus dem Segment 16 heraus gehindert wird. Wie in
Figur 3 zu sehen ist, endet die Zahnung 66 in etwa zeitgleich mit der Stellung, in der das Arretiermittel 28 vollständig aus der Ausnehmung 38 ausgetreten ist. Hierdurch endet auch die Hemmung der Freigabebewegung des Segments 16 durch das Hemmwerk 14 und dieses kann fliehkraftgetrieben im Wesentlichen frei in seine Freigabestellung schnappen, die inFigur 5 gezeigt ist. Diese Schnappbewegung kann vom Unterbrecher 18 mit vollzogen werden, sodass sich Segment 16 und Unterbrecher 18 den ersten Teil der Schnappbewegung des Unterbrechers 18 synchron bewegen. Für den Fall, dass der Unterbrecher 18 durch irgendeinen ungewollten Umstand sich nicht aus seiner Sicherstellung bewegt, beispielsweise weil ein kritisches Element festkorrodiert ist, so schlägt eine Anschlagfläche 82 der Ausnehmung 76 an das Arretiermittel 28 an und rückt somit den Unterbrecher 18 aus seiner Sicherstellung. Der Unterbrecher 18 wird aus der beispielsweise festgefressenen Stellung gelöst und beginnt seinerseits seine Entsicherungsbewegung in Richtung zur Scharfstellung. Es kann hierdurch eine sehr hohe Sicherheit gegen Blindgänger erreicht werden. - Nachdem das Segment 16 seine Freigabestellung erreicht und das Arretiermittel 28 teilweise aufgenommen hat, vollziehen das Segment 26 und der Unterbrecher 18 und mit ihm das Arretiermittel 28 den ersten Teil der Schnappbewegung des Unterbrechers gemeinsam, bis das Segment 16 an eine Fläche 84 des Gehäuses 4 anschlägt. Die Endstellung des Segments 16 ist erreicht, wohingegen der Unterbrecher 18 seine Schnappbewegung weiterführt. Hierdurch wird das Arretiermittel 28 wieder auf die Rampe 78 geführt und aus der Ausnehmung 76 herausgehoben, wobei das Arretiermittel 28 in eine Ausnehmung 86 (siehe
Figur 2 ) der Deckplatine 24 eintritt. Durch die Ausnehmung 86 ist eine Entkopplung der Bewegung des Unterbrechers 18 von der Bewegung des Segments 16 ermöglicht. Der Unterbrecher 18 vollzieht seine Schnappbewegung im Wesentlichen ungehindert weiter bis in die inFigur 5 dargestellte Scharfstellung. - Beim Erreichen dieser Scharfstellung schlägt der Unterbrecher 18 an den Anschlag 36 an, der somit die Scharfstellung vorgibt. Der Anschlag 36 ist eine Ausformung der Deckplatine 24 und somit gehäusefest. In dieser Stellung rastet eine Nase 88 (siehe
Figuren 1 und2 ) der Gegendrehfeder 26 in eine Ausnehmung 90 der Deckplatine 24 und arretiert so den Unterbrecher 18 in seiner Scharfstellung. Der Detonator 10 ist nun in der Mittelachse 62 des Geschosses und einer Flucht mit dem darunter liegenden Zündverstärker angeordnet, wodurch eine Überzündung vom Detonator 10 zum Zündverstärker ermöglicht ist. Der Unterbrecher 18 bzw. Rotor und damit der Zünder 2 ist in seiner Scharfstellung. -
- 2
- Zünder
- 4
- Gehäuse
- 6
- Bereich
- 8
- Flugrichtung
- 10
- Detonator
- 12
- Doppelbolzensystem
- 14
- Hemmwerk
- 16
- Segment
- 18
- Unterbrecher
- 20
- Ausformung
- 22
- Kante
- 24
- Deckplatine
- 26
- Gegendrehfeder
- 28
- Arretiermittel
- 30
- Achse
- 32
- Schlitz
- 34
- Entsicherungsrichtung
- 36
- Anschlag
- 38
- Ausnehmung
- 40
- Anschlag
- 42
- Bolzen
- 44
- Seite
- 46
- Anschlag
- 48
- Bolzen
- 50
- Kugel
- 52
- Ausnehmung
- 54
- Spiralfeder
- 56
- Abschrägung
- 58
- Rastfeder
- 60
- Ausnehmung
- 62
- Mittelachse
- 64
- Rotationsachse
- 66
- Zahnung
- 68
- Zahnrad
- 70
- Zahnrad
- 72
- Ankerrad
- 74
- Anker
- 76
- Ausnehmung
- 78
- Rampe
- 80
- Axialrichtung
- 82
- Anschlagfläche
- 84
- Fläche
- 86
- Ausnehmung
- 88
- Nase
- 90
- Ausnehmung
Claims (14)
- Zünder (2) für ein Geschoss mit einer Zündkette, einem Unterbrecher (18) zum Unterbrechen der Zündkette, der dazu ausgeführt ist, bei einer Entriegelung von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung zu schnappen, und einem Arretiermittel (28) zum Verriegeln des Unterbrechers (18) in der Sicherstellung und zur Entriegelung des Unterbrechers (18) durch eine Entriegelbewegung, wobei die Entriegelbewegung des Arretiermittels (28) eine axiale Bewegung ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Arretiermittel (28) von einem Hemmwerk (14) in seiner Arretierstellung gehalten ist. - Zünder (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hemmwerk (14) ein Segment (16) mit einer Arretierstellung und einer Freigabestellung aufweist, das in axialer Richtung (80) zumindest teilweise auf oder unter dem Unterbrecher (18) angeordnet ist. - Zünder (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Arretiermittel (28) im Unterbrecher (18) gelagert ist und in der Sicherstellung in eine Ausnehmung (38) eines gehäusefesten Bauelements eingreift und in der Scharfstellung aus der Ausnehmung (38) herausbewegt ist. - Zünder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Arretiermittel (28) sowohl in der Sicherstellung als auch in der Scharfstellung im Unterbrecher (18) gelagert ist. - Zünder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Arretiermittel (28) im entriegelten Zustand in eine Ausnehmung (76) des Hemmwerks (14) eingeführt ist. - Zünder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet
durch eine Rampe (78), auf der das Arretiermittel (28) von seiner Arretierstellung in seine Freigabestellung gleitet. - Zünder (2) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rampe (78) in das Hemmwerk (14) eingebracht ist. - Zünder (2) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Arretiermittel (28) in der Scharfstellung durch die Rampe (78) aus einer Ausnehmung (76) herausgeführt ist. - Zünder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Segment (16) des Hemmwerks (14) dazu ausgeführt ist, zumindest einen Teil der Schnappbewegung in die Scharfstellung mit dem Unterbrecher (18) mit zu vollziehen. - Zünder (2) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Teil den Beginn der Schnappbewegung umfasst. - Zünder (2) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die gemeinsame Schnappbewegung des Unterbrechers (18) mit dem Segment (16) durch das Arretiermittel (28) gekoppelt ist. - Zünder (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Schlussteil der Schnappbewegung vom Unterbrecher (18) alleine ohne das Segment (16) vollzogen wird. - Zünder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Unterbrecher (18) durch eine Gegendrehfeder (26), deren Kraft den Unterbrecher (18) in Richtung seiner Sicherstellung zieht, in seiner Scharfstellung arretiert ist. - Zünder (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet
durch ein Doppelbolzensystem (12) zur Entsicherung bei einem Abschuss des Geschosses, das sowohl den Unterbrecher (18) als auch ein Element (16) des Hemmwerks (14) in der Sicherstellung arretiert.
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