WO2003095933A1

WO2003095933A1 - Aufschlagzünder

Info

Publication number: WO2003095933A1
Application number: PCT/CH2002/000257
Authority: WO
Inventors: Jörg Kutzli; Pascal Guenot
Original assignee: Ruag Munition
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-20
Also published as: EP1504235A1; AU2002252924A1

Abstract

Aufschlagzünder von Geschossen müssen zahlreichen Sicherheitsanforderungen genügen und sollen die Zündung mit nur minimaler Verzögerung auslösen. Verfahrensgemäss wird nach dem Abschuss eines Geschosses (M), hinter einer Haube (2) mit zentraler Einlassöffnung (3), eine Turbinen/Zündstifteinheit (1) entsichert und deren Laufrad (1a) dem Staudruck (S) ausgesetzt. Der Staudruck (S) verschiebt die Turbinen/Zündstifteinheit (1) in eine vordere Position (II), so dass diese als Aufschlagdetektor wirken kann. In einer realisierten Vorrichtung weist die Turbinen/Zündstifteinheit (1) am Schaft ein Gewinde (1c) auf und ist in eine Gewindehülse (32) eingeschraubt, so dass der Staudruck (S) die Einheit (1), entgegen der Strömungsrichtung, in die vordere Position (II) verschiebt. Beim Aufschlag wirkt das hintere Ende der Einheit (1) als Perkussionsnadel und initiiert eine Zündkette.

Description

Aufschlagzünder

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den Patentansprüchen 1 bzw. 3.

Geschosszünder müssen hohen Sicherheitsanforderungen genügen und gemäss Standards (STANAG 4187, MIL-STD- 1316E) voneinander physikalisch getrennte Sicherheitsvorrichtungen aufweisen. Im Zustand ihrer Lagerung und des Transports dürfen sie keine gespeicherte Energien aufweisen, welche zur vorzeitigen Zündung und/oder zu deren Aufladung oder teilweisen Entsicherung führen könnten. Die notwendige Zündenergie wird daher erst während des Abschusses bereitgestellt, so ist u.a. aus der WO 00/31497 ein Mörserzünder mit einem Windrad be- kannt, welches einen Generator antreibt und eine erst während des Abschusses chemisch aktivierte Batterie auflädt.

Nachteilig ist hier die notwendige Einlagerung von Batteriesäure, welche die Lagerfähigkeit des Zündsystems begrenzt. Die frontseitig angeordneten einzelnen Elemente wie Windrad, Säurebehälter, Batteriezellen, Generator und Zündelektronik mit Zeitzähler und spezielle Aufschlagdetektoren beeinträchtigen die Systemsicherheit durch notwendige Schnittstellen und Komponenten zur Signalübertragung.

In allen Geschossen wird generell der beim Abschuss resultierende Schock (mech. Impuls) zu einer Entsicherung, als Vorstufe zur ScharfStellung, herangezogen, vgl. EP -AI- 0 156 763 mit elektromagnetischem Zündsy- stem erhöhter Energie. Bei drallstabilisierten Geschossen kann der beim Abschuss sich aufbauende Drall ebenfalls zur Entsicherung und Energiegewinnung genutzt werden.

Es hat sich beim Einsatz von Geschossen, insbesondere Mörsergranaten wiederholt gezeigt, dass konventionelle Aufschlagzünder nicht genügend rasch reagieren, dass beispielsweise die Zündung erst nach einem bereits im Ziel zurückgelegten Weg erfolgt und dass die meisten handelsüblichen Zünder beim Aufschlag auf weiche Ziele gar nicht reagieren. Beides kann zu unerwünschten und schwierig aufzufindenden Blindgängern führen. Eine verspätete Zündung reduziert ausserde die Wirkung im Ziel, da die Ausbreitung der Schockwellen der Wirkla- düng durch das Ziel selbst gestört oder teilweise sogar abgeschirmt wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Zündvorrichtung zu schaffen, die bei hoher Systemsicherheit, ohne aufwendige elektrische und/oder elektronische Massnahmen beim Aufschlag rasch reagiert und auch auf weiche Ziele anspricht. Insbesondere soll die Vorrichtung auch bei einem spitzen Auftreffwinkel und beim Aufschlag auf Wasseroberflächen zuverlässig funktionieren.

Der Erfindungsgegenstand soll in weiten Grenzen an bestehende Munitionskörper anpassbar sein und sich sowohl für mit Schlagbolzen ausgerüstete mechanische Zünder als auch für konventionelle elektrische Zünder eignen. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.

Ein nach diesen Merkmalen realisierter Aufschlagzünder kann Schaltzeiten von weniger als 250 μs erreichen und bewirkt auch bei schnell fliegenden Geschossen eine optimale Wirkung im Ziel.

Der Begriff Schlagbolzen bezieht sich auf Ausführungen mit einem Perkussionszünder, während Zündstift mecha- nisch ausgelöste elektrische Zünder betrifft. Der in diesen Zündvorrichtungen verwendete Zündstift übt folglich nur eine elektrische Schaltfunktion aus. In beiden Varianten ist die Ausgestaltung des Schlagbolzens resp. Zündstiftes ähnlich; lediglich die Initiierung der Zün- düng ist - in an sich bekannter Weise - unterschiedlich ausgestaltet.

Erfindungsgemäss befindet sich der Schlagbolzen oder Zündstift in einer, in Abschussrichtung betrachtet, hinteren gesicherten und gegen äussere Einflüsse ge- schützten Position und wird durch den beim normalen Ab- schuss auf den Kopf des Geschosses wirkenden Staudruck, diesem entgegengesetzt, relativ zum Geschoss, nach vorne in ScharfStellung verschoben.

Dies ist sicherheitstechnisch besonders vorteilhaft, kann doch durch einen unbeabsichtigtes Fallenlassen oder eine unsachgemässe Behandlung des Geschosses keine Zündung ausgelöst werden, da der zur Bewegung des Schlagbolzens oder Zündstiftes nötige Staudruck fehlt. Zudem können lange Verschiebungswege realisiert werden, was die Gesamtsicherheit des Systems erhöht.

Die Zündkette kann somit beliebig und als solche konventionell aufgebaut sein; ebenso deren Versorgung mit Zündenergie.

Die Nutzung des Staudrucks zur Verschiebung des Schlagbolzens oder Zündstiftes lässt diverse Ausführungsvarianten zu. Beispielsweise könnte der Staudruck pneumatisch und/oder hydraulisch direkt zur Umkehr von dessen Wirkrichtung herangezogen werden; ebenfalls sind hierfür durch den Staudruck betätigbare Getriebe und Geschiebe denkbar.

In weiteren Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstands beschrieben.

Besonders sicher und jederzeit einsatzfähig ist eine mechanische Umsetzung einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung.

Durch ein Laufrad, welches auf dem Schlagbolzen oder Zündstift aufgesetzt ist, erfährt dieser eine Rotati- onsbewegung. Wird nun der Bolzen oder Stift partiell mit einem Aussengewinde versehen und in eine Gewindebüchse (Muttergewinde) eingesetzt, so schraubt sich dieser nach einer Beaufschlagung des Laufrades durch den Staudruck in die vordere ScharfStellung.

Vorteilhafterweise ist das Laufrad hinter einer frontseitigen, zentralen Einlassöffnung angeordnet und seine Nabe und/oder der vordere Endbereich des Schlagbolzens oder Zündstifts an die Einlassöffnung angepasst, so dass die vordere Endposition des Laufrades die Einlassöffnung verschliesst. Dadurch lassen sich mechanische Überbeanspruchungen am Bolzen oder Stift und/oder an der Gewindebüchse verhindern und Störungen im Funktionsablauf vermeiden.

Beim Aufprall des Geschosses im Ziel wirken das die Einlassöffnung enthaltende Teil sowie das Laufrad als Betätigungselemente für den Schlagbolzen oder Zünd- stift. Die beim Aufprall auf einem weichen Boden oder auf Wasser entstehende Flächenpressung genügt, um den Bolzen oder Stift sicher in eine dritte, die Zündung auslösende Position zu verschieben. Bewährt hat sich hierfür eine Passung für die Gewindehülse in ihrer Auf- nahmebohrung, die als sogenannter Schiebesitz zu bezeichnen ist und deren Verschiebeweg in Abschussrichtung mechanisch begrenzt wird.

Durch eine an sich bekannte Doppelmassensperre lässt sich die Entriegelung eines die Vorrohrsicherheit be- stimmenden Rotors an die Abschusscharakteristik des Geschosses anpassen und diese überwachen.

Eine weitere Armiermasse, die der Abschussbeschleunigung ausgesetzt wird, vermag auf ihrem Verschiebeweg eine Spann-Welle zu drehen und damit über eine mit dem Rotor verbundene Feder auf diesen ein Drehmoment auszuüben.

Durch ein zusätzliches, auf die Armiermasse aufgesetztes Verriegelungsteil lässt sich das Laufrad der Tur- bine vor und im Moment des Abschusses gezielt blockieren.

Besonders bewährt hat sich die Sicherung der Zündvorrichtung durch eine Schutzkappe, welche nach Art eines Bajonettverschlusses in ein verdrehbares Vorderteil eingreift.

Durch einen zusätzlichen Entriegelungsnocken lässt sich das Verdrehen des Vorderteils zur Betätigung einer weiteren Armiermassensperre nutzen.

Besonders sicher ist der Eingriff der Sperre in den

Verschiebeweg der Armiermasse, welche die zur Rotordrehung erforderliche Federspannung generiert. In Praxi bedeutet dies, dass auch bei einem Sturz aus grosser Höhe auf den Rotor kein Drehmoment ausgeübt wird.

Ein zur vollständigen Scharfstellung und damit zur Zündung notwendiges Verschwenken des Rotors um einen Zentriwinkel von 120° gewährleistet ein Höchstmass an Sicherheit, dies trotz kompakter Ausführung der Zündvorrichtung.

Durch eine federbelastete Kugel, die auf die Gewindehülse der Turbinen/Zündstifteinheit wirkt, lässt sich der Verschiebewiderstand derart einstellen, dass weder Schlagregen, noch Schnee oder Graupel eine vorzeitige Auslösung der Zündung verursachen können.

Nachfolgend sind an Hand eines Ausführungsbeispiels das Verfahren und die Zündvorrichtung mit Perkussionszün- der, eingebaut in einen Munitionskörper, in Einzelheiten dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer gesicherten Zünd- Vorrichtung, welche mit einem Munitionskörper verschraubt und durch eine Schutzkappe abgedeckt ist,

Fig. 2 eine Darstellung durch die Schnittfläche II - II der Fig. 1, bei abgenommener Schutzkappe, wobei die Schnittfläche partiell zu einer unteren Ebene aufgebrochen ist,

Fig. 3 eine zu Fig. 2 analoge Darstellung durch die Schnittfläche III,

Fig. 4 die Zündvorrichtung Fig. 4 in einer entriegelten Stellung vor dem Abschuss,

Fig. 5 eine Darstellung durch die Schnittfläche V - V der Fig. 4,

Fig. 6 eine zu Fig. 5 analoge Darstellung durch die Schnittfläche VI,

Fig. 7 die Zündvorrichtung Fig. 4 nach dem Abschuss in ScharfStellung,

Fig. 8 die Ausgestaltung einer Haube der Zündvorrichtung Fig. 1 mit eingezeichneter Luftführung, kurz nach dem Abschuss, sowie eine vollständige Ansicht der in der Haube angeordneten Turbinen/Zündstift einheit,

Fig. 9 eine Darstellung durch die Schnittfläche IX - IX der Fig. 7, zu Beginn der Vorrohrsicherheit,

Fig. 10 eine Darstellung durch die Schnittfläche IX - IX der Fig. 7, nach Ablauf der Vorrohrsicherheit, d.h. in vollständiger ScharfStellung der Vorrichtung und

Fig. 11 die Zündvorrichtung beim Aufschlag auf ein Ziel mit im Primärzünder eingeschlagenem Perkussionsstift.

An Hand von Figur 1, in Verbindung mit Figur 4, lässt sich der Gegenstand grundsätzlich erläutern. In sämtlichen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszif- fern versehen, so dass sich die Erläuterungen im wesentlichen auf diese beiden Figuren zurück beziehen.

In der Mittelachse eines Munitionskörpers M, Fig. 1, befindet sich eine Turbinen/Zündstifteinheit 1 (Fig.4) wobei das Laufrad der Turbine mit la, das Auslöseorgan, d.i. die Zünderspitze mit 1b und die Perkussionsnadel mit Id bezeichnet sind. Der Schaft der Einheit 1 ist mit einem Gewinde lc versehen in eine Gewindehülse 32 eingeschraubt und axial mit dieser, entgegen der Abschussrichtung, verschiebbar im Vorderteil 4 gelagert.

Das Laufrad la ist durch eine Haube 2 abgedeckt, welche nach Art einer Aufschlaghaube leicht deformierbar ausgebildet ist. Zentral enthält diese Haube einen zylin- derförmig und strömungsgünstig ausgestalteten Luftein- lass 3 und seitliche Luftauslässe 52. Hinter dem Laufrad la befindet sich ein Vorderteil 4 der Zündvorrichtung mit seiner Frontplatte 53 in einer drehbaren ke- gelförmigen Zünderhaube 27.

Konzentrisch versetzt zur Zündstifteinheit 1 ist eine Armiermasse 6, welche mit Nocken 7 in die Spiralnut 9 einer Spann-Welle 8, eingreift. Frontseitig enthält die Spann-Welle 8 eine Nut 8a, welche der Montage und Ju- stierung der Spann-Welle 8 dient. Ferner ist eine da- hinterliegende Verriegelung 5 für die Turbine 1 zu sehen, die in der Armiermasse 6 eingesteckt ist, vgl. Fig. 2. Die axiale Führung der zylindrischen Masse 6 ist mit 6' bezeichnet und als Ausnehmung im Vorderteil 4 gestaltet. Heckseitig endet die Spann-Welle 8 als angeflachter Kupplungszapfen 10, der in eine Rotorachse 11 eingreift. Auf dieser Achse 11 befindet sich ein Rotor 13, Fig. 1 und eine schraubenförmig gewickelte Antriebsfeder 12. Der Rotor 13 ist Bestandteil einer so- genannten Sicherheits-/Armiereinheit (S+A) und in deren Gehäuse 14 nach oben an einer Grundplatte 47 drehbar gehalten. Ein Zahnkranz 13a, vgl. Fig. 9/10, überragt seitlich den sonst zylindrischen Rotor 13. In der Grundplatte 47 befindet sich zusätzlich eine Öffnung, die als Sperre 21 für die Sicherung des Rotors 13 dient.

Das Vorderteil 4 ist durch eine Ringdichtung 15 gegenüber einem AufSatzteil 48 mit Flansch 48' mit Aussengewinde 49 abgedichtet und enthält das gesamte autonome Zündsystem, welches dementsprechend leicht im Munitionskörper M einsetz- und auswechselbar ist.- Von der Zündkette sind in den Fig. 1 und 4 die Übertragungsladung 43 in einer Hülse 44 und die in einer weiteren Hülse 46 mit Gewinde 50 auswechselbar (anpassbar) gestaltete Verstärkerladung 45 ersichtlich.

Eine Schutzkappe 41 dient einerseits der Vorrichtung als Schutz vor Transportschäden und anderseits gleichzeitig als Transportverriegelung mit einer Anzeige des Verriegelungs- bzw. Entriegelungszustands. Die Kappe 41 dichtet über eine Runddichtung 16 (0-Ring) das Aufsatz- teil 48 und damit das ganze Zündsystem gegen Staub und Flüssigkeit ab. Einander gegenüberliegende Schutzkap- pengriffteile 42 erleichtern die Handhabung und erlauben insbesondere manuell die nötige Kraft für eine Drehbewegung und die Vorspannung auf die Dichtung 16 auszuüben.

Auf einer unteren Seite der massiven Zünderhaube 27 greift ein Entriegelungsnocken 25 ein, der in einer verschieblichen, gabelförmigen Armiermassensperre 24 eingelassen ist und durch einen bolzenförmigen Anschlag 28, Fig. 6, in einer Endstellung gehalten ist.

Ferner ist in Fig. 1 und Fig. 4 eine sogenannte Doppelmassensperre ersichtlich. Diese besteht aus einer äus- seren Hülse 18, mit eingesetzter Schraubenfeder 22, einer inneren Hülse 23, die gleichzeitig als Sekundär- masse wirkt, einer Primärmasse 19 mit einer weiteren Feder 20 und einer Massensperrkugel 18a.

Die Schnittdarstellung Fig. 2, entlang der Schnittlinie II aus Fig. 1 betrachtet, zeigt die äussere Zünderhaube 27 mit ihrem Indikatorfenster 34c und inneren bombier- ten Ausnehmungen 34a und 34b. In der Ausnehmungen 34a liegt eine Indikatorkugel 33, auf die eine Schraubenfeder 35 wirkt, welche sich am Ende einer Bohrung 33a abstützt.

Gemäss Fig. 2, greift eine Sperrkugel 37 einer sogenannten Regensicherheitssperre 36 auf die Gewindehülse 32 ein. Eine auf einem Verschluss 40 aufliegende Schraubenfeder 39 drückt hierzu die Sperrkugel 37 in eine kalottenförmige Ausnehmung 38 in der Gewindehülse 32.

Ebenfalls ersichtlich ist in Fig. 2 die Ausgestaltung der Armiermasse 6 mit ihren beiden seitlichen Nocken 7 und der angedeuteten Lage. der Verriegelung 5, welche in das darüber befindende Laufrad la der Turbine eingreift und diese sichert.

Die Schnittdarstellung Fig. 3 (Schnittlinie III - III) zeigt wiederum im Zentrum die Turbinen/Zündstifteinheit 1. Diese ist hier durch zwei Gabeln 24a, einer Armiermassensperre 24 festgeklemmt, welche ihrerseits durch einen Anschlag 28 in ihrem Weg eine Begrenzung erfährt. Die zur Aufhebung der eingezeichneten Blockierstellung erforderliche lineare Verschiebung erfolgt durch den Entriegelungsnocken 25, welcher durch eine bogenförmige Entriegelungskurve 26 geführt ist.- Die Indikatorkugel 33 in der Ebene II ist hier aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen.

In beiden Figuren 2 und 3 ist die manuell auszuführende Drehung durch einen Pfeil dargestellt und mit D bezeichnet . In der in einer abschussbereiten Position der Zündvorrichtung gezeichneten Darstellung nach Fig. 4 sind horizontale Schnittlinien V - V und VI - VI eingezeichnet. Die Schnittflächen in Draufsicht entsprechen den Fig. 5 bzw. Fig. 6. Fig. 6 zeigt den Entriegelungszustand der Armiermassensperre 24.

Die Fig. 7 zeigt die Zündvorrichtung in teilweiser Scharfstellung zu Beginn der Vorrohrsicherheit, d.h. das Laufrad la der Turbine ist in Abschussrichtung voll ausgefahren und verschliesst die Luftzufuhr ins Innere der Haube 2; der Staudruck S wirkt nun in vollem Masse auf die Projektionsfläche der Zündvorrichtung resp. des Munitionskörpers M.- Dieser Zustand ist durch die Position II des Laufrads la charakterisiert. Die Zünder- spitze 1b kann nun als Aufschlagsensor wirken.

Die vorgängig beschriebene Funktion lässt sich an Hand von Fig. 8 nachvollziehen. Hier sieht man die durch den Staudruck S in die Einlassöffnung 3 einfliessende Luft L, welche nach dem Durchströmen bzw. der Rotation im Laufrad la mit L' bezeichnet ist und seitlich aus der Haube 2 austritt.

Der Rotor 13 ist durch die entgegen die Abschussrichtung beschleunigt Armiermasse 6, über die Spann-Welle 8, in die in Fig. 9 gezeigte Ausgangsstellung gedreht. Dabei wurde die als Antriebsfeder für den Rotor 13 dienende Schraubenfeder 12 gespannt; sie übt nun ein Drehmoment auf den Rotor aus.

Fig. 9 und Fig. 10 stellen die Sicherheits-JArmierein- heit 14, in Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie IX - IX, Fig. 7 dar, wobei Fig. 10 die Einheit 14 am Ende der Vorrohrsicherheit darstellt.

Ersichtlich ist hier ein Uhrwerk 31 mit einem Paar Primärzahnräder 31a, einem Sekundärzahnrad 31b, einem Zapplerantrieb 31c mit einem Zappler 31d. Das obere Primärzahnrad 31a greift in die Verzahnung des Zahnkranzes 13a ein. Der Rotor 13 ist um 120° drehbar um die Achse 11 angeordnet und deckt mit seiner unten geschlossenen Ringnut 17 die Übertragungsladung 43 ab; vgl. Fig. 7.- Hier ist auch die an der Rotorachse 11 angreifende Spiralfeder 12 ersichtlich, welche auf den Rotor ein Moment in die Drehrichtung d ausübt. Eine hintere Ringnut 54 lässt sich über eine Bohrung 30 beobachten und damit die Drehlage des Rotors 13 kontrol- lieren. Die Perkussionsdetonator-Ladung 29 ist im gesicherten Zustand um 120° gegenüber der .Achse der Perkus- sionsnadei ld (Fig. 4) verdreht angeordnet. Die Primärmasse 19 hat sich durch den Abschussimpuls aus ihrer Ausgangsstellung I, vgl. Fig. 4, nach hinten verschoben und ist nach der Drehung des Rotors 13 in die Aussparung 13b eingerückt.

Figur 8 zeigt die Ausgestaltung der Haube 2 mit der Luftführung zur Turbinen/Zündstifteinheit 1 ebenfalls ersichtlich ist in der Gewindehülse 32 die Kalottenför- mige Ausnehmung 38, in welche die Kugel 37 eingreift, vgl. Fig. 5, und die der Regensicherheit dient.- Diese Anordnung erhöht den mechanischen Verschiebewiderstand der Hülse 32 um einen durch die Federkennlinie bestimmbaren Wert, d.h. sie kompensiert den bei Regen oder Schnee wirksamen erhöhten Staudruck. Die Turbinen/Zünd- stifteinheit 1 kann somit nicht vorzeitig, d.i. während des Flugs des Munitionskörpers M zum Ziel eine Zündung initiieren.

Die Funktionsweise der Zündvorrichtung und deren Handhabung ist folgende:

Die Zündvorrichtung, Fig. 1, wird in an sich bekannter Weise mit dem Gewinde 49 in den bereitzustellenden Munitionskörper M eingeschraubt. Sie kann insbesondere über die ebenfalls austauschbare Verstärkerladung 45 leicht den pyrotechnischen Gegebenheiten der Zündkette angepasst werden und erlaubt daher einen Einsatz für verschiedene Munitionstypen.

Vor der Verwendung in einem Geschützrohr wird durch eine manuelle Drehung am Griffteil 42 um 35° die Schutzkappe 41 von der Zündvorrichtung abgenommen. Da- bei wird die Armiermassensperre 24 über den Entriegelungsnocken 25 und die Entriegelungskurve 26 aus ihrer Klemmposition, Fig. 3, herausgeführt, so dass das Laufrad der Turbine la nur noch mit der Verriegelung 5 blockiert ist. Die beiden Gabelenden 24a geben den Weg in der Ausnehmung 6' frei, so dass diese als Führung für die Armiermasse 6 dienen kann. Gleichzeitig wurde die (rot markierte) Indikatorkugel von der Position in der Ausnehmung 34a in die Ausnehmung 34b übergeführt, so dass sie nun im Fenster 34c gut sichtbar ist.- Damit ist Abschussbereitschaft erstellt und auch indiziert.

Erfolgt ein regulärer Abschuss des Munitionskörpers M aus dem Rohr, so rückt die Primärmasse 19 mitsamt ihrer Hülse 23 und den Federn 20 und 22 - auf Grund ihres Trägheitsverhaltens - aus der gesicherten Position Fig. 1, Fig. 9 Aussparung 13b im Rotor 13, heraus. Die weitere Armiermasse 6 kann sich nun in der Führung 6' entlang der Spiralnut 9 bewegen und dreht damit die Spann- Welle 8 und den auf dieser aufgesetzten Rotor 13. Die Armiermasse 6 wird auf ihrem Beschleunigungsweg im Auffangkegel 6" abgefangen und ist hier auf dem weiteren regulären Flugweg des Munitionskörpers M positioniert. Erst durch diese Rotordrehung wird die Antriebsfeder 12 gespannt und kann das Uhrwerk 14 der Sicherheits- /Armiereinheit, ein an sich bekanntes Zappelwerk, welches die Vorrohrsicherheit bestimmt in Gang setzen.

Bei der Bewegung der Armiermasse 6, zu Beginn der resultierenden Drehung der Spann-Welle 8 wurde auch die Verriegelung 5 ausgeklinkt und die Turbine la entrie- gelt. Der über den Lufteinlass 3 einwirkende Staudruck S bewegt die Turbine la im Uhrzeigersinn, so dass die Turbinen/Zündstifteinheit 1 in die obere Position, Fig. 7, "hochschraubt" und den weiteren Luftdurchlass absperrt.

Die Antriebsfeder 12 dreht den Rotor in die Richtung d, Fig. 9, und wird dabei durch das Zappelwerk während des Intervalls der Vorrohrsicherheit, beispielsweise während 2.3 s verzögert in die in Fig. 10 gezeigte Stellung verdreht. Dadurch verschiebt sich die Perkussions- detonator-Ladung 29 über die Übertragungsladung 43, so dass nun eine völlige Scharfstellung des Zünders eingetreten ist.

Die Vorrohrsicherheit liess sich innerhalb eines Zeitintervalls von wenigen Zehntelssekunden, auch bei meh- reren Zündvorrichtungen, reproduzieren. Schlägt nun die Zünderspitze lb auf einem Ziel Z, siehe Fig. 11, auf, so schlägt die Gegenseite, die Perkussionsnadel Id, in die Perkussionsdetonator-Ladung 29 und initiiert diese, was die Zündkette, wie in Fig. 11 dargestellt auslöst.

Aus Fig. 11 ist auch ersichtlich, dass die Haube 2 leicht deformierbar ausgebildet ist, so dass sie, auch bei weichen Zielen Z unverzüglich die dargestellte Form 2 ' einnimmt und die Kraft auf die ganze Turbinen/Zünd- stifteinheit 1 überträgt.- Diese Art Kraftaufnahme und -Übertragung wirkt sich vor allem positiv bei schräg im Ziel auftreffenden Munitionskörpern auf und insbesondere auch auf Wasseroberflächen.

Die beispielhaft dargestellte Zündvorrichtung weist ei- nen hohen Grad an Sicherheit auf und kann durch den

Fachmann leicht an spezifische Gegebenheiten, wie Ab- schuss-Charakteristika etc. angepasst werden.- Ebenso erlaubt der modulare Aufbau, insbesondere der Zündkette eine problemlose Anpassung der Vorrichtung an unter- schiedliche Kaliber.

Das Ausführungsbeispiel ist weitgehend schlagunempfindlich und fallsicher; die eingerückte Armiermassensperre 24 verhindert nicht nur ein unerwünschtes Bewegen der Armiermasse 6 sondern blockiert durch die Klemmwirkung der Gabel 24a gleichzeitig die Turbi- nen/Zündstifteinheit 1.

Ist die Abschussbeschleunigung ungenügend, so arretiert die Primärmasse 19, als zweistufige Sperre ausgebildet, den Rotor 13, indem sie erneut in dessen Aussparung 13b einrastet, siehe Fig. 9. Ebenfalls wird die Antriebsfeder 12 abhängig vom korrekten Beschleunigungsverlauf gesperrt, bevor überhaupt das die eigentliche Vorrohrsicherheit bestimmende Uhrwerk 14 in Gang gesetzt wird.

Die Zündkette bestehend aus der Perkussionsnadel ld und den Ladungen 29, 43 und 45 funktioniert nur bei der Einhaltung der exakt vorgegebenen Geometrie, was nur bei Einhaltung aller darauf abgestimmter Abschussparameter möglich ist.

Beim Auftreffen im Ziel Z erfolgt eine sehr schnelle Auslösung, ist doch die Gewindehülse 32 entgegen der Abschussrichtung verschieblich im Vorderteil 4 gelagert, so dass eine direkte Impulsübertragung von der Spitze la zur Perkussionsnadel ld erfolgen kann. Die ganze Turbinen/Zündstifteinheit 1 ist dabei knicksicher gelagert und kann mit der breiten Übertragungsfläche der deformierten Haube 2', Fig. 11, und dem Laufrad la auch bei extrem schiefwinklig aufschlagenden Treffern den nötigen Verschiebeweg erreichen.

Es hat sich gezeigt, dass beim Auftreffen der Zündvorrichtung auf einer Wasseroberfläche der Hohlraum zwischen der Einlassöffnung 3 der Haube 2 und dem Laufrad la wie eine hydropneumatische Feder wirkt, was die Sicherheit einer Auslösung der Zündung erhöht und Initi- ierungsintervall gegenüber festen Zielen sogar verkürzt. Die zur Auslösung der Zündung notwendige Aufschlagkraft lässt sich durch eine einfache Wahl der Feder (39) , siehe Fig. 5, vorbestimmen bzw. einstellen. Überraschenderweise spricht die Zündvorrichtung auch auf eine Schneedecke an, was ebenfalls auf hydrodynamische Effekte zurückzuführen ist und bisher bei konventionellen Aufschlagzündern nicht zu beobachten war.

Eine Übertragung des Erfindungsgenstands in eine elektronische Zündvorrichtung erlaubt eine beträchtliche Miniaturisierung des Ganzen. Gleichzeitig lassen sich die Sicherheitsfunktionen digital (mittels Mikropozes- soren) überwachen, so dass diese vollständig Scharf- Stellung des Zünders übernehmen können.

B e z e i c h n u n g s l i s t e

1 Turbinen/Zündstifteinheit mit Schlagbolzen la Laufrad (Turbine) 1b Zünderspitze (Betätigung) lc Gewinde ld Perkussionsnadel

2 Haube

2' deformierte Haube (Aufschlag) 3 Einlassöffnung (zylinderförmig)

4 Vorderteil (Zündvorrichtung) mit Frontplatte 53

5 Verriegelung Turbine

6 Armiermasse 6' Ausnehmnung / Führung für 6

6" Auffangkegel für 6

7 Nocken (Armierung)

8 Spann-Welle

8a oberer Schlitz (Nut) in 8 9 Sprialnut

10 Kupplungszapfen (angeflacht)

11 Rotorachse

12 Antriebsfeder (Schraubenfeder)

13 Rotor 13a Zahnkranz / Rotorverzahnung

13b Aussparung Sicherheits-/Armiereinheit (S+A) ; Gehäuse / Uhrwerk , 16 Ringdichtung (O-Ring) Ringnut (35°) a Ringnutanschlag Massensperre (äussere Hülse) a Massensperrkugel Primärmasse Schraubenfeder (Primärfeder) Sperre Schraubenfeder (Sperrfeder) innere Hülse Armiermassensperre a Gabel von 24 Entriegelungsnocken Entriegelungskurve Zünderhaube Anschlag Perkussionsdetonator-Ladung Bohrung Uhrwerk a Primärzahnrad (Paar) b Sekundärzahnrad c Zapplerantrieb d Zappler Gewindehülse Indikatorkugel a Bohrung für 33 (Kugelführung) a, 34b bombierte Ausnehmungen für 33 c Indikatorfenster Schraubenfeder (Verriegelungsfeder) Regensicherheitssperre Sperrkugel (Regensicherheit) Kalottenför ige Ausnhemung für 37 Schraubenfeder (Sperrfeder) Verschluss / Auflager Schutzkappe Schutzkappeng iffteil Übertragungsladung Hülse von 43 Verstärkerladung Hülse von 45 Grundplatte Aufsatzteil (Zündsystem) ' Flansch (Zünderbasis) Aussengewinde (Zünderbasis) Verschraubung Verstärkerladung Ausfräsungen (in 2 Ebenen) für Uhrwerk Luftauslässe Frontplatte hintere Ringnut in 13 / Kontrollnut 55 Ringnut in 1

D Drehrichtung (manuell) d Drehrichtung Scharfstellung

L Luftstrom (Staudruck)

L' Luftstrom (nach Durchfluss über Turbine)

M Munitionskörper (Hauptladung)

S Staudruck

Z Ziel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zum Sichern und Schärfen eines mechanischen Aufschlagzünders in einem Geschoss, mit physikalisch voneinander unabhängig wirkenden Sicherheitsvorrichtungen und mit einem linear verschieblichen Schlagbolzen oder Zündstift mit einem elektrischen Zündkontakt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagbolzen oder Zündstift von einer ersten, gesicherten in Abschussrichtung betrachtet hinteren Position, beim Abschuss durch den auf das Geschoss wirkenden Staudruck, diesem entgegengesetzt, in eine zweite, scharfe, in Abschussrichtung betrachtet vordere Posi- tion verschoben wird, und dass beimAufschlag des Geschosses der Schlagbolzen oder Zündstift durch eine Rückverschiebung in eine dritte, über die zweite Position hinaus führende Position den Zündvorgang initiiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruck auf ein Laufrad einwirkt und dass dessen Rotation in eine Linearbewegung umgesetzt wird, welche den Schlagbolzen oder Zündstift in die zweite vordere Position verschiebt.

3. Vorrichtung zum Sichern und Schärfen eines mechanischen Aufschlagzünders in einem Geschoss, mit physikalisch voneinander unabhängig wirkenden Sicherheitsvorrichtungen und mit einem linear verschieblichen Schlagbolzen oder Zündstift mit einem elektrischen Zündkontakt, wobei die Vorrohrsicherheit durch einen über ein Uhrwerk verzögerten, sich drehenden Rotor kontrolliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopf des Geschosses (M) eine Einlassöffnung (3) für den Staudruck (S) vorgesehen ist, dass hinter der

Einlassöffnung (3) ein Laufrad (la) vorgesehen ist, welches frontseitig auf dem Schlagbolzen (1) oder Zündstift fixiert ist, dass der Schlagbolzen (1) oder Zündstift auf seinem Schaft ein Gewinde (lc) aufweist und dass dieses in das Gewinde einer Gewindehülse (32) eingesetzt ist, derart, dass der das Laufrad (la) beaufschlagende Staudruck (S) den Schlagbolzen (1) oder Zündstift von einer ersten hinteren Position

(I) eine vordere Position (II) verrückt, so dass beim Aufschlag des Geschosses dieser den Zündvorgang durch eine Rückverschiebung in ein dritte Position (III) über die zweite Position (II) hinaus führende Position den Zündvorgang initiiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (la) in seiner vorderen Position

(II) und/oder die Zündspitze (lb) die Einlassöffnung (3) verschliesst .

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (32) beim Aufschlag entgegen der Abschussrichtung des Munitionskörpers (M) axial verschieblich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das eine Doppelmassensperre (19; 23) vorgesehen ist, welche in einen die Vorrohrsicherheit bestimmenden Rotor (13) eingreift und dass die Sperre (19;23) die- sen erst nach Erreichen eines vorgegebenen Beschleunigungsverlaufes zur Drehung freigibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Spann-Welle (8) mit einer eingelasse- nen Spiralnut (9) eine Armiermasse (6) mit in die Spiralnut (9) greifenden Nocken (7) aufgesetzt ist und dass die durch die Armiermasse (6) beim Abschuss des Munitionskörpers (M) sich drehende Spann-Welle (8) während eines vorgegebenen Beschleunigungsinter- valls den Rotor (13) in ScharfStellung verbringt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spann-Welle (8) eine Antriebsfeder (12) spannt, welche den Rotor (13) mit einem Drehmoment belastet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Armiermasse (6) eine Verriegelung (5) aufgesetzt ist, welche in das Laufrad (la) eingreift und dieses vor dem Abschuss blockiert und durch die Bewegung der Armiermasse (6) beim Abschuss freigibt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzkappe (41) vorgesehen ist, welche in das Vorderteil (4) der Zündvorrichtung eingreift und dieses Verdrehen lässt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in das Vorderteil (4) ein Entriegelungsnocken (25) ragt, welcher eine Armiermassensperre (24) radial verschiebt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Armiermassensperre (24) zwei Gabeln (24a) aufweist, die bei aufgesetzter und gesicherter Schutzkappe (41) partiell in den Verschiebeweg der Armiermasse (6) eingreifen und gleichzeitig die Turbinen/Zündstifteinheit (1) axial blockieren.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gewindehülse (32) eine federbelastete Kugel (37) einwirkt, welche den Verschiebewiderstand der Hülse (32) definiert erhöht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (37) in einer in der Gewindehülse (32) eingelassenen kalottenförmigen Ausnehmung (38) aufliegt.