DE3877168T2 - Vorrichtung zum ausrichten mehrerer elemente entlang einer linie, insbesondere fuer eine zuendkette. - Google Patents
Vorrichtung zum ausrichten mehrerer elemente entlang einer linie, insbesondere fuer eine zuendkette.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die funktionell in eine Kette von fluchtenden Elementen eingefügt ist und die Fluchtung dieser Kette beseitigt sowie auf Wunsch wiederherstellt.
- Eine solche Vorrichtung läßt sich insbesondere in einem Zündsystem einer Sprengladung zur Herstellung der Sicherheit verwenden.
- Eine Sprengladung ist nämlich im allgemeinen mit einem Zündsystem ausgerüstet, das die kontrollierte Detonation des Sprengstoffs im geeigneten Augenblick und unter kontrollierten Bedingungen ermöglicht. Die Zündsysteme bestehen üblicherweise aus kleinen in Kaskade oder Kette angeordneten Sprengladungen. Ein elektrisches oder mechanisches System löst einen Zündkopf aus, der seine Detonation auf eine Serie pyrotechnischer Elemente mit steigender Leistung überträgt, also Relais und Impulsgeber, ehe die eigentliche Sprengladung gezündet wird.
- Das Zündsystem gilt als entsichert, wenn es bereit ist, die Detonation der Sprengladung auszulösen, d.h. wenn alle Elemente sich in den erforderlichen Stellungen befinden oder freigegeben wurden, um diese einzunehmen, so daß das System in der vorgesehenen Weise funktionieren kann.
- Um eine versehentliche Auslösung während der Wartung, des Transports oder des Zielens zu vermeiden, wird die pyrotechnische Kette unterbrochen, beispielsweise indem eines ihrer Elemente aus der Fluchtlinie genommen wird, derart, daß die vorzeitige Explosion der Sprengladung vermieden wird, wenn der Zünder auslöst.
- Die bekannten Mittel, um ein Zündsystem zu entsichern, verwenden im allgemeinen eine gespeicherte elektrische oder mechanische Energie, die im Fall längerer Speicherung insbesondere unter schwierigen klimatischen Bedingungen oder bei Vibrationen sich abbauen oder befreien kann.
- Unter den bekannten Lösungen kann die erwähnt werden, die in dem Dokument US-A-2.742.859 beschrieben ist, welches einen Geschoßkopf für eine Bombe betrifft. Dieser Geschoßkopf wird mechanisch mittels Schlag betätigt und besitzt verschiedene mechanische Elemente, die dazu bestimmt sind, den Zünder in einer nicht fluchtenden Sicherheitsposition zu halten, bis die Bombe abgeworfen wird. Nach dem Abwerfen erfolgt die Entsicherung über eine an der Bombe befestigte Spirale.
- Als weitere bekannte Lösung kann man die aus dein Dokument US-A-2.409.205 zitieren, die ebenfalls einen Geschoßkopf für eine Bombe beschreibt, deren Zweck der gleiche ist wie vorher.
- Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand, die die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden vermag, wenn sie an einem Zündsystem für eine Sprengladung angewandt wird.
- Insbesondere hat die Erfindung eine Fluchtungsvorrichtung zum Gegenstand, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.
- Andere Gegenstände, Einzelheiten und Resultate der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der anliegenden Zeichnungen hervor, die nicht beschränkend zu verstehen sind.
- Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer Fluchtungsvorrichtung nach der Erfindung.
- Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante zur vorhergehenden Figur.
- Die Figuren 3a, 3b und 3c zeigen eine Ausführungsform einer Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann.
- In den verschiedenen Figuren betreffen die gleichen Bezugszeichen dieselben Elemente.
- Figur 1 zeigt also eine Ausführungsform einer Fluchtungsvorrichtung nach der Erfindung.
- In dieser Figur ist eine Eingangsachse 1 zu sehen, die in einen eine Schraube bildenden Gewindebereich 10 übergeht und die um eine Längsachse 12 gedreht werden kann. Die Achse 1 wird beispielsweise von einem Gestell 13 über ein einen Anschlag bildendes Stück 11 getragen.
- Die Vorrichtung enthält weiter ein gezahntes Treibrad 2 mit einem Innengewinde zur Aufnahme der Schraube 10.
- Die Vorrichtung enthält weiter eine im wesentlichen scheibenförmige Büchse 3, die um eine Achse 40 drehbar ist, wobei diese Achse parallel zur Achse 12 verläuft und durch den Scheibenmittelpunkt geht. Die Büchse 3 enthält eine Bohrung 31, die nicht koaxial zu ihrer Drehachse 40 ist und in die das Treibrad 2 hineingesteckt ist.
- Die Vorrichtung enthält weiter Mittel 4, die mit dem Treibrad 2 zusammenwirken können, wie z.B. eine Scheibe, die zumindest an einem Teil ihres Umfangs gezahnt ist, der einen Sektor bildet, wie in der Figur zu sehen ist. Der Sektor 4 hat dieselbe Achse 40 wie die Büchse 3 und ist mit dieser fest verbunden.
- Die Vorrichtung enthält weiter einen Zünder 50, der von einem nicht dargestellten Gerüst getragen wird, und ein Relais 54, das auf einem Gestell 14 sitzt und mit dem Zünder 50 eine gemeinsame Achse 53 besitzt. Die Elemente 50 und 54 sind so angeordnet, daß sie durch die Büchse 3 voneinander getrennt sind. Letztere trägt noch ein Relais 51, das aufgrund einer Steuerung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Elementen 50 und 54 auf der Achse 53 in Flucht gebracht werden kann.
- Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
- In der Figur sind die verschiedenen Bauteile in ihrer ursprünglichen, nicht fluchtenden Lage zu sehen. In dieser Lage dient die Büchse 3 als Maske zwischen dem Zünder 50 und dem Relais 54.
- Dreht man an der Eingangsachse 1, was die Steuerbewegung für das Influchtbringen bildet, dann bewirkt die Schraube 10 durch ihre Drehung eine translatorische Verschiebung (Pfeil 20) des Treibrads 2. Da nämlich der Sektor 4 mit den Zähnen des Treibrads 2 im Eingriff steht, verhindert er dessen Drehung, solange das Treibrad sich in der Bohrung 31 der Büchse 3 befindet. Die translatorische Bewegung des Treibrads 2 setzt sich fort, bis letzteres aus der Büchse 3 austritt und gegen das Bauteil 11 in Anschlag gerät. Nun wird das Treibrad nur noch in Drehrichtung bewegt und dreht den Sektor 4 sowie somit auch die Büchse 3. Der gesamte Drehwinkel der Büchse hängt natürlich von der Größe des gezahnten Sektors 4 sowie von der ursprünglichen Lage dieses Sektors auf dem Treibrad 2 ab. Schließlich hebt der gezahnte Sektor 4 vom Treibrad 2 ab, so daß die Eingangsachse 1 weiter drehen kann. Dies erlaubt es, die Achse 1 ggfs. andere Funktionen erfüllen zu lassen, ohne die Fluchtung des Zündsystems zu verändern.
- Die Wirkung der Drehung wird durch Pfeile in unterbrochenen Linien auf der Büchse 3 angedeutet. Das Relais 51 gelangt somit in Flucht auf der Achse 53 mit den Elementen 50 und 54 (gestrichelte Linien 52) und bringt somit die pyrotechnische Zündkette 50, 51 und 54 in Flucht zur Achse 53, so daß die Kette betriebsbereit ist.
- In der Anordnung gemäß Figur 1 kann das Relais 51 durch eine einfache Öffnung ersetzt werden, die die Zündung durchläßt, wenn die Leistung des Zünders 50 dafür ausreicht.
- Es ist zu bemerken, daß die Zeit für die Drehung des Treibrads praktisch gegenüber der Zeit einer Translation vernachlässigbar ist, denn letztere Zeit stellt praktisch die für das Influchtbringen der Kette erforderliche Zeit dar.
- In Figur 1 sind noch verschiedenen Sperr- und Sicherheitsvorrichtungen dargestellt, die einzeln oder in Kombination in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können.
- So kann die Drehung der Büchse 3 eine Feder 74, die entspannt gelagert wurde, eine Energie speichern lassen, die bei ihrer Teilfreigabe zur Blockierung der Büchse in der fluchtenden Lage dient, und zwar aufgrund einer geeigneten Kerbe 33, die einen als Riegel wirkenden Finger 73 aufnimmt, so daß die Büchse 3 in einer Lage entsprechend der gewünschten Fluchtung blockiert wird.
- Weiter wurde ein Finger 71 dargestellt, der vom Gestell 14 getragen wird und sich in eine Kerbe 32 der Büchse 3 hineinschiebt. Dieser Finger bildet ein Sperrelement, das unter der Wirkung einer Beschleunigung entsperrt wird.
- Weiter wurde eine Sperrvorrichtung in Form eines Fingers 72 dargestellt, die auf die Schraube 10 in Höhe des Treibrads 2 rückt und jede axialen Bewegung dieses Treibrads verhindern soll. Dieser Finger wird beispielsweise verwendet, um die Sicherheit der Vorrichtung bei der Lagerung zu garantieren, und er wird bei Benutzung zurückgezogen.
- In einer ebenfalls in Figur 1 dargestellten Ausführungsvariante kann diese Struktur verwendet werden, um eine zweite pyrotechnische Kette in Flucht zu bringen: Die Büchse 3 besitzt hierzu einen Schlagzünder 61, der so angeordnet ist, daß er in Flucht zur Achse 12 gebracht werden kann, wenn die Büchse gedreht wird. Die Vorrichtung enthält dann weiter ein Relais 62, das beispielsweise auf dem Gestell 14 sitzt und mit der Achse 12 fluchtet. Diese Kette wird dann durch Schlag des Treibrads 2 oder der Schraube 10 auf den Zünder 61 beispielsweise beim Auftreffen des Projektils auf dem Ziel ausgelöst.
- Allgemein erlaubt das erfindungsgemäße System das Influchtbringen einer zweiten Kette von Elementen oder einer dritten oder n-ten Ketten, wobei nicht alle Ketten notwendigerweise nach demselben Prinzip gezündet werden (eine Schlagzündung im vorhergehenden Beispiel).
- Wenn eine solche Vorrichtung in einem Geschoß verwendet wird, dann ist die Sprengladung beispielsweise hinter dem Gestell 14 in Kontakt mit dem Relais 54. Bei derselben Art von Anwendung wird die Steuerung des Influchtbringens, d.h. die Drehung der Welle 1, beispielsweise von einem Turbogenerator geliefert, der weiter die elektrische Speisung des Geschosses liefert und durch das Geschoß auf seiner Bahn in Bewegung versetzt wird, und zwar ggfs. über ein Über- oder Untersetzungsgetriebe.
- Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- In dieser Figur wurden der Zünder 50 und das Relais 51 durch einen Zünder 56 bzw. einen Flansch 55 für die elektrische Speisung ersetzt.
- Außerdem wurde nicht die Variante dargestellt, die in der Ausbildung einer zweiten Kette mit Hilfe der Elemente 61 und 62 in Figur 1 besteht, ebensowenig wie die verschiedenen Sicherheits- und Sperrvorrichtungen 71 bis 73 aus Figur 1.
- Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung entspricht der vorhergehenden: Die Drehung der Büchse 3 führt zur Fluchtung auf die gemeinsame Achse 53 der Elemente 55, 56 und 54. Auf diese Weise kann der Zünder 56, der mit dem Relais 54 in Flucht ist, die notwendige elektrische Energie zu seiner Zündung über den Flansch 55 empfangen.
- Die Figuren 3a, 3b und 3c zeigen eine Ausführungsform einer Sperr- und Sicherheitsvorrichtung, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den verschiedenen Betriebsphasen verwendet werden kann.
- In Figur 3a wurde das System in seinem ursprünglichen nicht entsicherten Lagerzustand dargestellt. In dieser Figur erkennt man die Büchse 3 mit ihrer Achse 40 und dem gezahnten Sektor 4 sowie der Bohrung 31, in der das Treibrad 2 steckt. Die Drehung der Büchse 3 wird durch den Finger 71 blockiert, genauer gesagt durch den unteren verdickten Bereich 87 dieses Fingers, der in die Kerbe 32 der Büchse eingreift. Auf der Schraube 10, die in das Treibrad 2 eingeschraubt ist, sitzt eine Platte 90.
- Das Verriegelungs- und Sicherheitssystem besitzt den Finger 71 und den Finger 72, deren Bewegungen miteinander über einen Arm 81 in folgender Weise voneinander abhängig sind: Der obere Teil des Fingers 71 besitzt eine Rinne 86, die mit einer Zunge 83 des Arms 81 so zusammenwirkt, daß jede senkrechte Bewegung des Fingers 71 verhindert wird. Der vordere untere Teil 96 des Arms 81 wirkt mit einem Ausschnitt 95 in dem Finger 72 derart zusammen, daß jede Drehbewegung des Arms 81 um seine Achse 97 eine Translationsbewegung des Fingers 72 nach sich zieht. Die Vorrichtung enthält weiter eine Feder 84, die mit einem ihrer Enden 85 auf dem Arm 81 und mit ihrem anderen Ende auf einem Gestell befestigt ist, an dem die ganze Vorrichtung fixiert ist, wobei die Feder beispielsweise eine Spiralfeder mit der Achse 97 ist. Schließlich ist der Finger 72 durch eine Palette 88 verlängert, die im wesentlichen parallel zur Platte 90 verläuft und im Ruhezustand im wesentlichen auf der Platte 90 gegenüber einem Stift 91 liegt, der auf der Platte angebracht ist. Auf diese Weise verhindert die Palette 88 in Verbindung mit dem Stift 91 die Drehung der Platte 90.
- Beispielsweise können der Arm 81, der Finger 72, die Platte 90 und die Oberseite des Fingers 71 sich in Bezug auf Figur 1 links von dem Gestell 13 befinden. Eine Öffnung 92 ist dann im Gestell 13 vorgesehen, um den Finger 71 durchzulassen. Das untere Ende des Fingers 71 (Figur 3a) und die Büchse 3 befinden sich, wie in Figur 1 zu sehen, rechts von dem Gestell 13. Eine Feder 91, die teilweise dargestellt ist, befindet sich zwischen dem Gestell 13 und der Unterseite 93 der Rinne 86, um den Finger 71 in der oberen Position zu halten.
- In dieser Speicherstellung ist eine Schutzhülle, von der nur der seitliche Rand 89 gestrichelt dargestellt ist, auf die ganze Vorrichtung von oben nach unten aufgesteckt und so angeordnet, daß der Finger 72 (Pfeil 100) eingedrückt wird. Dies führt zu einer Drehung des Arms 81 um seine Achse 97 (Pfeil 101) und läßt die Zunge 83 in die Rinne 86 unter Kompression der Feder 84 eindringen. Der Finger 71 liegt dann aufgrund der Feder 91 an einem oberen mechanischen Anschlag. Er widersetzt sich einer möglichen Drehung der Büchse 3 (aufgrund der Kerbe 32). Schließlich blockiert der Finger 72 die Drehung der Schraube 10 (über die Palette 88, den Stift 91 und die Platte 90).
- Figur 3b zeigt dieselbe Vorrichtung, wenn die Lagerhaube abgezogen ist. Beim Abziehen der Haube dreht der Arm 81 unter Wirkung der Feder 84 um einige Grade (Pfeil 102) und gibt die Kerbe 86 des Fingers 71 frei. Der Absatz 82 des Arms 81 schlägt dann seitlich gegen den Kopf 94 dieses selben Fingers. Während dieser Bewegung bewirkt der Arm 81 eine leichte Verschiebung (dx) des Fingers 72 (Pfeil 103), die nicht ausreicht, um die Drehung der Schraube freizugeben, da die Palette 88 immer noch die freie Drehung des Stifts 91 der Platte 90 verhindert.
- Der Finger 71 ist also nun translatorisch frei, aber blockiert die Drehung des Arms 81.
- Figur 3c zeigt die Vorrichtung in der freigegebenen Position, d.h. wenn der Finger 71 nach unten (Pfeil 103) unter Wirkung beispielsweise eine Beschleunigung zurückgezogen wurde. Seine untere Verdickung 87, die bis dahin die Büchse 3 verriegelt hatte, ist nun aus der Kerbe 32 herausgetreten und läßt somit eine eventuelle Drehung der Büchse zu. Das obere Ende 94 des Fingers 71, das vom Absatz 82 des Arms 81 abgehoben hat, läßt diesen Arm dann seine Drehung bis zum Anschlag fortsetzen (Pfeil 104). Dies hat folgende Konsequenzen:
- - der niedergedrückte Finger 71 kann trotz seiner Rückholfeder 71 nicht mehr zurückkehren, da er durch den Absatz 82 blockiert ist.
- - Der Finger 72, der vom Arm 81 verschoben wird (Pfeil 105), gibt die Platte 90 und den Stift 91 völlig frei, so daß die Einheit aus Platte, Schraube und Treibrad drehen kann, um im gegebenen Augenblick die Einrichtung entsichern zu können.
- Die oben beschriebene Sperrvorrichtung kann außerdem einen Test des Fingers 71 unter Wirkung einer Beschleunigung durchführen und dann das ganze System in seiner Ursprungsposition durch einfaches Drücken auf das Ende des Fingers 72 und Wiederaufsetzen der Haube in die Ursprungslage zurückbringen, ohne irgendeine Demontage erforderlich zu machen.
Claims (13)
1. Vorrichtung, um auf Wunsch ein Element mit einer Kette von
Elementen in Flucht zu bringen,
- mit einem mit Gewinde versehenen Treibrad (2),
- mit einer Schraube (10), die in das Treibrad
geschraubt ist,
- mit einer Büchse (3), deren Drehachse (40) im
wesentlichen parallel zu der des Treibrads verläuft und die das
in Flucht zu bringende Element (51, 56, 61) trägt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse eine Bohrung (31), in
die das Treibrad eingreifen kann, und Mittel (4) aufweist, die
dieselbe Achse wie die Büchse besitzen, mit dieser fest
verbunden sind und mit dem Treibrad zusammenwirken,
* um die Drehung des Treibrads zu blockieren, wenn
letzteres in die Büchse eingreift,
* um die Büchse unter der Wirkung des Treibrads drehen
zu lassen, wenn letzteres von der Büchse abgehoben hat, wobei
die Steuerung durch Drehen der Schraube bewirkt wird, das zu
einer translatorischen Verschiebung des Treibrads führt, bis
dieses von der Büchse abhebt, und dann in einer zweiten Phase
zu einer Drehung der Büchse, mit der die gewünschte Fluchtung
erzielt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel (4) die freie Drehung der Schraube (10) nach der
zweiten Phase sicherstellen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel (4) einen gezahnten Sektor aufweisen, dessen Zähne
mit den Zähnen des Treibrads zusammenwirken.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel aufweist, die
einen Anschlag (11) für das Treibrad (2) bilden.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (3) eine Vielzahl von
Elementen trägt und durch ihre Drehung die Fluchtung dieser
Elemente mit einer Mehrzahl von Elementeketten herbeiführt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter Mittel (71 bis 73)
aufweist, um die Bewegung einer oder mehrerer ihrer Bestandteile
zu blockieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
sie einen ersten Finger (71), der die Sperrung der
Drehbewegung der Büchse (3) bewirkt, und einen zweiten Finger (72)
aufweist, der die Sperrung der Drehbewegung der Schraube
bewirkt, wobei die Bewegungen der beiden Finger voneinander über
einen Arm (81) abhängen
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Finger (71) eine Verdickung (87) an einem seiner
Enden besitzt, die die Blockierung der Büchse durch Eingriff
in eine Kerbe der Büchse bewirkt, wobei die Freigabe durch
Längsverschiebung des ersten Fingers erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Finger (71) eine Rinne (86) und
daß der Arm (81) eine Zunge (86) besitzt, die die Blockierung
der Längsbewegung des ersten Fingers durch Eingriff in die
Rinne bewirkt, wobei die Freigabe durch Drehung des Arms
erfolgt, der sich Somit von der Rinne entkoppelt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Finger (72) einen Ausschnitt
(95) besitzt, in den der Arm (81) eingreift und so die Längst
bewegung des zweiten Fingers mit der Drehbewegung des Arms
koppelt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
sie außerdem eine Platte (90) mit einem Stift (91) aufweist,
die beide fest mit der Schraube (10) verbunden sind, und daß
ein Ende (88) des zweiten Fingers (72) die Blockierung der
Schraube durch Blockierung der Bewegung des Stifts bewirkt,
während die Freigabe durch Längsverschiebung des zweiten
Fingers sichergestellt wird.
12. Anwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche auf ein Geschoß mit einem Geschoßkopf, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kette eine pyrotechnische Kette ist, die
den Geschoßkopf bildet.
13. Anwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Geschoß einen Turbogenerator besitzt und daß die
Drehbewegung für die Schraube durch Drehen der Welle des
Turbogenerators geliefert wird.
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