[0001] Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 für einen Drallgeschosszünder.
[0002] Als Sicherungseinrichtungen für einen Drallgeschosszünder sind beispielsweise Bolzensysteme
mit Fliehkraftbolzen und Anschlag bekannt.
[0003] Eine Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschosszünder ist beispielsweise in der
EP 0 360 187 B1 beschrieben. Bei dieser bekannten Sicherungseinrichtung ist ein Haltering mit einem
Keilnutprofil ausgebildet, das radial nach innen orientierte Stützlappen und zwischen
diesen Ausnehmungen aufweist. Die Stützlappen und die Ausnehmungen weisen in etwa
gleich große Grundflächenabmessungen auf. Das hat auf das drall- d.h. zentrifugalkraftbedingte
Aufspreizverhalten des Halterings Auswirkungen. Diese bekannte Sicherungseinrichtung
weist außerdem eine Federeinrichtung auf, die von einer kegelförmigen Spiraldruckfeder
gebildet ist.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung der eingangs
genannten Art für einen Drallgeschosszünder, insbesondere für ein Mittelkaliber-Waffensystem,
zu schaffen, die für relativ hohe Ansetz- und Zuführbeschleunigungen geeignet ist.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Sicherungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
durch die Merkmale des Kennzeichenteiles der Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Aus-
bzw. Weiterbildungen dieser erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung sind in den Unteransprüchen
2 bis 8 gekennzeichnet.
[0006] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann erfindungsgemäß auch durch die Merkmale
des Anspruches 9 gelöst werden. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen einer derartigen
erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung sind in den Ansprüchen 10 bis 16 gekennzeichnet.
[0007] Die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung weist den Vorteil auf, dass der Rotor
für den im Zünderkörper vorgesehenen Zünder erst freigegeben wird, wenn die Abschussbeschleunigung
und die drallbedingte Rotationsbeschleunigung anliegt. Das bedeutet, dass kurzzeitige
Impulse, wie sie beispielsweise bei einem Falltest auftreten, nicht als für eine Zündung
ausreichendes Signal detektiert werden, so dass der Rotor in Sicherstellung bleibt.
Insbesondere werden mit der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung in vorteilhafter
Weise extrem hohe Zuführ- und Ansetzbeschleunigungen aufgefangen und nicht über den
Rotor auf den inneren Aufbau übertragen. Das führt in vorteilhafter Weise zu einer
hohen Funktionszuverlässigkeit.
[0008] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung.
Es zeigen:
[0009]
- Figur 1
- abschnittweise in einer Längsschnittdarstellung eine erste Ausführungsform der Sicherungseinrichtung
in der Sicherstellung,
- Figur 2
- einen Querschnitt durch die Sicherungseinrichtung gemäß Figur 1 in der Sicherstellung,
- Figur 3
- eine der Figur 1 ähnliche Längsschnittdarstellung der Sicherungseinrichtung in der
entsicherten Stellung,
- Figur 4
- einen Querschnitt durch die entsicherte Sicherungseinrichtung,
- Figur 5
- eine Längsschnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Sicherungseinrichtung,
wobei nur der Zünderkörper, nicht jedoch auch der Lagerkörper der Sicherungseinrichtung
dargestellt ist, und
- Figur 6
- einen Querschnitt durch die Sicherungseinrichtung gemäß Figur 5.
[0010] Figur 1 zeigt abschnittweise längsgeschnitten eine Ausführungsform der Sicherungseinrichtung
10 für einen Drallgeschosszünder. Die Sicherungseinrichtung 10 weist einen abschnittweise
gezeichneten Zünderkörper 12 und einen ebenfalls nur abschnittweise gezeichneten Lagerkörper
14 auf. Der Zünderkörper 12 und der Lagerkörper 14 sind jeweils mit einem halbkugelförmigen
Hohlraum ausgebildet, so dass sich im zusammengebauten Zustand zwischen dem Zünderkörper
12 und dem Lagerkörper 14 ein kugelförmiger Hohlraum 16 ergibt. Im kugelförmigen Hohlraum
16 ist ein kugelartiger Rotor 18 drehbeweglich gelagert. Im kugelartigen Rotor 18
ist ein Detonator 20 angeordnet. Der kugelartige Rotor 18 ist außerdem mit einer Ausnehmung
22 ausgebildet, in die in der in Figur 1 gezeichneten Sicherstellung - und auch in
der in Figur 3 gezeichneten Entsicherungsstellung - eine Buchse 24 formschlüssig hineinsteht,
die mit einem (nicht gezeichneten) zweiten Entsicherungssystem verbunden ist. In der
Buchse 24 ist zum Anstechen des Detonators 20 - nach einer Verstellung des Rotors
18 in die axiale Scharfstellung - eine Anstechnadel 26 angeordnet.
[0011] Der kugelartige Rotor 18 ist von einem Rotorsicherungsring 28 umgeben, der in der
Sicherstellung (siehe Figur 1) den Rotor 18 mittels eines Beschleunigungsringes 30
und eines den Beschleunigungsring 30 mit dem Rotorsicherungsring 28 formschlüssig
verbindenden Federelementes 32 an einer Drehung in die Scharfstellung hindert. Der
Rotorsicherungsring 28 ist zum rotations- und fliehkraftbedingten Aufspreizen in einen
Freiraum 34 hinein, mit einem Schlitz 36 (siehe Figur 2) ausgebildet. Um das rotations-und
fliehkraftbedingte Aufspreizen des Rotorsicherungsringes 28 in den Freiraum 34 hinein
zu erleichtern, ist der Rotorsicherungsring 28 dem Schlitz 36 diametral gegenüberliegend
mit einer Einkerbung 38 ausgebildet. Diese Einkerbung 38 bewirkt eine entsprechende
Materialschwächung 40 des Rotorsicherungsringes 28, wodurch das erwähnte Aufspreizen
des Rotorsicherungsringes 28 erleichtert wird.
[0012] Wie aus Figur 1 des Weiteren ersichtlich ist, ist der Rotorsicherungsring 28 im äquatorialen
Verbindungsbereich 42 zwischen dem Zünderkörper 12 und dem Lagerkörper 14, rotations-
und fliehkraftbedingt aufspreizbar, vorgesehen. Der Rotorsicherungsring 28 ist in
einer Ausnehmung 44 angeordnet, die an der an den Zünderkörper 12 angrenzenden Stirnseite
46 des Lagerkörpers 14 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 44 weist den Freiraum 34 für
den rotations- und fliehkraftbedingt aufgespreizten Rotorsicherungsring 28 auf.
[0013] Der Zünderkörper 12 ist mit einem ringförmigen, axial orientierten Aufnahmeraum 48
für das Federelement 32 und den Beschleunigungsring 30 ausgebildet. Der Beschleunigungsring
30 ist entlang einer den Aufnahmeraum 48 innenseitig begrenzenden, axial orientierten
zylindrischen Führungsfläche 50 axial beweglich geführt. Außenseitig ist der Aufnahmeraum
48 mit einem abgestuften Profil 52 ausgebildet. Durch das abgestufte Profil 52 ergibt
sich ein innenseitiger Lagerabschnitt 54 für das Federelement 32 und ein sich daran
außenseitig axial anschließender Führungsabschnitt 56 für den Beschleunigungsring
30. Der Beschleunigungsring 30 weist ein L-förmiges Querschnittsprofil mit einem Anlageschenkel
58 für das Federelement 32 und einem Halteschenkel 60 für den Rotorsicherungsring
28 auf.
[0014] Die Funktionsweise der Sicherungseinrichtung 10 wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Figuren 1 bis 4 erläutert, in welchen gleiche Einzelheiten jeweils mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet sind, so dass es sich erübrigt, in Verbindung mit den Figuren
1 bis 4 alle Einzelheiten jeweils detailliert zu beschreiben:
In der in den Figuren 1 und 2 gezeichneten Sicherstellung fixiert der Rotorsicherungsring
28 den kugelartigen Rotor 18. Der Beschleunigungsring 30 verhindert, dass sich der
Rotorsicherungsring 28 öffnen kann. Das Federelement 32 ist gegen den Beschleunigungsring
30 gezwängt, so dass es den Beschleunigungsring 30 in der Sicherstellung hält.
Wenn beispielsweise bei der Durchführung eines Falltests eine kurzzeitige Beschleunigung
auftritt, kann der Beschleunigungsring 30 das Federelement 32 zusammendrücken. Dabei
wird der Formschluss zwischen dem Beschleunigungsring 30 und dem Rotorsicherungsring
28 aufgehoben und der Rotorsicherungsring 28 freigegeben. Diese Freigabe bewirkt jedoch
kein Öffnen des Rotorsicherungsringes, d.h. kein Aufspreizen desselben, weil keine
Rotation stattfindet. Der Rotor 18 kann sich also nicht in die axiale Scharfstellung
drehen.
Nach Abklingen der besagten kurzzeitigen translatorischen Beschleunigung wird der
Beschleunigungsring 30 durch Entspannung des Federelementes 32 wieder in die in den
Figuren 1 und 2 gezeichnete Sicherstellung bewegt.
Figur 2 verdeutlicht die rotationssymmetrische Ausbildung der Sicherungseinrichtung
und insbesondere die Ausbildung des Rotorsicherungsringes 28 mit dem Schlitz 36 und
der Einkerbung 38 und die durch die Einkerbung 38 bewirkte Materialschwächung 40.
Die Figuren 3 und 4 verdeutlichen die Entsicherungsstellung der Sicherungseinrichtung
10. Dabei wird das ausgelöste Federelement 32 durch den Beschleunigungsring 30 bei
anhaltender Abschussbeschleunigung zusammengedrückt. Beim Auftreten der drallbedingten
Rotation und der daraus resultierenden Fliehkraft wird der Rotorsicherungsring 28
radial nach außen in den Freiraum 34 bewegt, wie aus Figur 4 deutlich ersichtlich
ist, und der Rotor 18 freigegeben.
Beim Absinken der Abschussbeschleunigung entspannt sich das Federelement 32 wieder
und bewegt den Beschleunigungsring 30 wieder in Richtung Sicherstellung. Der Beschleunigungsring
30 kann sich jedoch nicht wieder in die in Figur 1 gezeichnete Sicherstellung zurückbewegen,
weil er nun von dem aufgespreizten Rotorsicherungsring 28 blockiert wird, d.h. mit
seinem Halteschenkel 60 am aufgespreizten Rotorsicherungsring 28 zur Anlage kommt.
Das Federelement 32 spannt somit über den Beschleunigungsring 30 den Rotorsicherungsring
28 in seiner Lage. Der Rotor 18 kann sich jedoch erst in seine axiale Scharfstellung
drehen, wenn über ein (nicht dargestelltes) zweites Entsicherungssystem die Buchse
24 freigegeben wird und sich vom Rotor 18 wegbewegt.
Die Figur 4 verdeutlicht den deformierten, d.h. aufgespreizten Rotorsicherungsring
28, der sich bei einer schnellen Rotation fliehkraftbedingt öffnet und den Rotor 18
freigibt.
Die Figuren 5 und 6 verdeutlichen eine zweite Ausführungsform der Sicherungseinrichtung
10, wobei auf die Darstellung des Lagerkörpers 14 verzichtet wurde. Es ist nur der
Zylinderkörper 12 mit seiner halbkugelförmigen Aussparung verdeutlicht.
Mit der Bezugsziffer 18 ist auch in den Figuren 5 und 6 der kugelartige Rotor bezeichnet,
in dem ein Detonator 20 angeordnet ist.
Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, weist der Rotor 18 drei Ausnehmungen 62 auf, die
in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und radial orientiert sind. In die jeweilige
Ausnehmung 62 steht in der in den Figuren 5 und 6 gezeichneten Sicherstellung ein
zugehöriger radial orientierter Querbolzen 64 hinein. Der jeweilige Querbolzen 64
ist in einem zugehörigen, im Zünderkörper 12 ausgebildeten Querbolzen-Führungsloch
66 linear beweglich geführt.
An seinem vom Rotor 18 abgewandten Endabschnitt ist jeder Querbolzen 64 mit einem
axial orientierten Durchgangsloch abgebildet, das zur Aufnahme eines axial orientierten
Beschleunigungsbolzens 70 vorgesehen ist. Mit dem jeweiligen Beschleunigungsbolzen
70 ist ein Federelement 72 (siehe Figur 5) verbunden.
Die Querbolzen 64 sind an ihrem radial äußeren Endabschnitt außerdem jeweils mit einem
Durchgangsloch 74 ausgebildet. Ein zweites Federelement 76, das als Ringfeder ausgebildet
ist, erstreckt sich durch die Durchgangslöcher 74 der radial orientierten Querbolzen
64. Das zweite Federelementes 76 ist in einer Ringnut 78 des Zünderkörpers 12 ausgebildet.
Mit der Bezugsziffer 22 ist auch in Figur 5 die im Rotor 18 ausgebildete Ausnehmung
bezeichnet, in der in der Sicherstellung der Sicherungseinrichtung 10 eine Buchse
24 hineinsteht.
Die Funktionsweise der Sicherungseinrichtung 10 gemäß den Figuren 5 und 6 ist wie
folgt:
Bei dieser Ausbildung der Sicherungseinrichtung 10 ist wenigstens ein Querbolzen 64
vorgesehen, oder es sind beispielsweise drei Querbolzen 64 - je nach den zu erwartenden
mechanischen Belastungen - vorgesehen, um für extrem hohe Zuführ-und Ansetzbeschleunigungen
geeignet zu sein.
In der Sicherstellung der Sicherungseinrichtung 10 hält das jeweilige Federelement
72 den zugehörigen axial orientierten Beschleunigungsbolzen im zugehörigen Beschleunigungsbolzen-Führungsloch
68, so dass der jeweilige Querbolzen 64, in den Rotor 18 formschlüssig hineinstehend,
fixiert ist. Bei Auftreten einer kurzzeitigen Beschleunigung, wie sie beispielsweise
bei einem Falltest auftritt, kann der jeweilige Beschleunigungsbolzen 70 das zugehörige
Federelement 72 zusammendrücken. Die Querbolzen 64 verbleiben jedoch in der formschlüssigen
Sicherstellung mit dem Rotor 18, weil das zweite Federelement 76 die Querbolzen 64
in der Sicherstellung hält.
Figur 6 verdeutlicht den rotationssymmetrischen Aufbau der Sicherungseinrichtung 10.
Bei Wirksamwerden einer Abschussbeschleunigung drücken die Beschleunigungsbolzen 70
die zugehörigen Federelemente 72 zusammen, so dass die radial orientierten Querbolzen
64 von den Beschleunigungsbolzen 70 freigegeben sind. Bei der folgenden Rotation werden
die radial orientierten Querbolzen 64 fliehkraftbedingt nach außen bewegt. Dabei drücken
die Querbolzen 64 das zweite Federelement 76 radial nach außen, so dass das zweite
Federelement 76 auseinander bewegt wird. Damit wird der Rotor 18 freigegeben.
Die radial orientierten Querbolzen. 64 bewegen sich in der Ringnut 78 nach außen und
können dann an einem äußeren, nicht dargestellten Gehäuse anliegen. Die Querbolzen
64 sind dabei immer noch geführt, so dass sie sich in ihre Ausgangslage zurückbewegen
können. Der Rotor 18 kann sich aber erst in die axiale Lage, d.h. in die Scharfstellung
der Sicherungseinrichtung 10 drehen, wenn über ein nicht dargestelltes zweites Entsicherungssystem
die Buchse 24 freigegeben wird und sich vom Rotor 18 wegbewegt.
Bezugsziffernliste:
[0015]
- 10
- Sicherungseinrichtung
- 12
- Zünderkörper (von 10)
- 14
- Lagerkörper (von 10)
- 16
- Kugelförmiger Hohlraum (zwischen 12 und 14)
- 18
- Kugelartiger Rotor (in 16)
- 20
- Detonator (in 18)
- 22
- Ausnehmung (in 18 für 24)
- 24
- Buchse (für 26)
- 26
- Anstechnadel (in 24)
- 28
- Rotorsicherungsring (für 18 in 34)
- 30
- Beschleunigungsring (für 28)
- 32
- Federelement (für 30)
- 34
- Freiraum (für 28)
- 36
- Schlitz (in 28)
- 38
- Einkerbung (in 28)
- 40
- Materialschwächung (bei 38)
- 42
- Äquatorialer Verbindungsbereich (zwischen 12 und 14)
- 44
- Ausnehmung (in 14 für 28)
- 46
- Stirnseite (von 14)
- 48
- Aufnahmeraum (für 32)
- 50
- Zylindrische Führungsfläche (von 48 für 30)
- 52
- Abgestuftes Profil (von 48)
- 54
- Lagerabschnitt (von 48 für 32)
- 56
- Führungsabschnitt (von 48 für 30)
- 58
- Anlageschenkel (von 30 für 32)
- 60
- Halteschenkel (von 30 für 28)
- 62
- Ausnehmung (in 18 für 64)
- 64
- Querbolzen (von 10)
- 66
- Querbolzen-Führungsloch (in 14 für 64)
- 68
- Beschleunigungsbolzen-Führungsloch (in 64 für 70)
- 70
- Beschleunigungsbolzen (von 10)
- 72
- Federelement (für 70)
- 74
- Durchgangsloch (in 64)
- 76
- Zweites Federelement (in 74 für 64)
- 78
- Ringnut (für 76)
1. Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschosszünder, mit einem Zünderkörper (12) und
einem Lagerkörper (14), die zwischen sich einen kugelförmigen Hohlraum (16) bestimmen,
in welchem ein kugelartiger Rotor (18) drehbeweglich gelagert ist, in dem ein Detonator
(20) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (18) von einem Rotorsicherungsring (28) umgeben ist, der in der Sicherstellung
der Sicherungseinrichtung (10) den Rotor (18) mittels eines Beschleunigungsringes
(30) und eines den Beschleunigungsring (30) mit dem Rotorsicherungsring (28) formschlüssig
verbindenden Federelement (32) an einer Drehung hindert, wobei der Rotorsicherungsring
(28) zum rotations- und fliehkraftbedingten Aufspreizen in einen Freiraum (34) hinein
mit einem Schlitz (36) ausgebildet ist.
2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotorsicherungsring (28) dem Schlitz (36) diametral gegenüberliegend mit einer
das Aufspreizen erleichternden Einkerbung (38) ausgebildet ist.
3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotorsicherungsring (28) im äquatorialen Verbindungsbereich (42) zwischen dem
Zünderkörper (12) und dem Lagerkörper (14) rotations- und fliehkraftbedingt aufspreizbar
vorgesehen ist.
4. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotorsicherungsring (28) in einer Ausnehmung (44) angeordnet ist, die an der
an den Zünderkörper (12) angrenzenden Stirnseite (46) des Lagerkörpers (14) ausgebildet
ist, und die den Freiraum (34) für den rotations- und fliehkraftbedingt aufspreizbaren
Rotorsicherungsring (28) aufweist.
5. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zünderkörper (12) mit einem ringförmigen, axial orientierten Aufnahmeraum (48)
für das Federelement (32) und den Beschleunigungsring (30) ausgebildet ist, wobei
der Beschleunigungsring (30) entlang einer den Aufnahmeraum (48) innenseitig begrenzenden,
axial orientierten zylindrischen Führungsfläche (50) axial beweglich geführt ist.
6. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aufnahmeraum (48) außenseitig mit einem abgestuften Profil (52) ausgebildet ist,
wodurch axial aneinander angrenzend ein Lagerabschnitt (54) für das Federelement (33)
und ein Führungsabschnitt (56) für den Beschleunigungsring (30) bestimmt sind.
7. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Beschleunigungsring (30) ein L-förmiges Querschnittsprofil mit einem Anlageschenkel
(58) für das Federelement (32) und einem Halteschenkel (60) für den Rotorsicherungsring
(28) aufweist.
8. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (32) eine zylindrische Schraubendruckfeder ist.
9. Sicherungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (18) mindestens eine Ausnehmung (62) aufweist, in die in der Sicherstellung
der Sicherungseinrichtung ein radial orientierter Querbolzen (64) formschlüssig hineinsteht,
dass der mindestens eine Querbolzen (64) mittels eines Beschleunigungsbolzens (70)
und eines ersten Federelementes (72), die axial orientiert sind, in der Sicherstellung
in der Ausnehmung (62) gehalten wird, und dass mit dem mindestens einen Querbolzen
(64) außerdem ein zweites Federelement (76) verbunden ist.
10. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Querbolzen .(64) in einem im Zünderkörper (12) ausgebildeten
Querbolzen-Führungsloch (68) radial beweglich geführt ist.
11. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zum mindestens einen Querbolzen (64) zugehörige Beschleunigungsbolzen (70) in
einem im Zünderkörper (12) ausgebildeten Beschleunigungsbolzen-Führungsloch (68) axial
beweglich geführt ist.
12. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mit mindestens einem Beschleunigungsbolzen (70) verbundene erste Federelement
(72) im Beschleunigungsbolzen-Führungsloch (68) angeordnet ist.
13. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das/jedes erste Federelement (72) eine zylindrische Schraubdruckfeder ist.
14. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Federelement (76) eine Ringfeder ist.
15. Sicherungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (18) in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt eine Anzahl Ausnehmungen (62)
aufweist, wobei in jede Ausnehmung (62) ein zugehöriger Querbolzen (64) hineinsteht.
16. Sicherungseinrichtung nach einem der vorhergehende Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der kugelartige Rotor (18) eine Ausnehmung (22) aufweist, in die in der Sicherstellung
der Sicherungseinrichtung eine Buchse (24) formschlüssig hineinsteht, die mit einem
zweiten Entsicherungssystem verbunden ist.
17. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Buchse (24) eine zum Anstechen des Detonators (20) vorgesehene Anstechnadel
(26) vorgesehen ist.