DE4212454C2 - Zünder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen modular aufgebauten Zünder, wobei der Zünder ein Grundmodul enthält, das mit einer Energieversorgung mechanisch und elektrisch verbindbar ist.

Aus der US-PS 4,712,478 ist ein derartiger Zünder für Landminen bekannt. Dieser Zünder verfolgt jedoch ausschließlich den Zweck zur Montagevereinfachung den modularen Aufbau zu vereinfachen. Ein wesentlicher Nachteil dieses Zünders besteht darin, daß dieser Zünder nur für einen jeweiligen Munitionstyp geeignet ist. Eine waffensystem- bzw. munitionsübergreifende Verwendung dieses gattungsgemäßen Zünders ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen modular aufgebauten Zünder zu schaffen, der für verschiedene waffensystem-unabhängige, nicht-munitionsgebundene Wirkladungen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.

Ein besonderer Vorteil dieses Zünders ist seine modulare Bauweise, die es gestartet, ein Grundmodul zu verwenden, das ggf. mit wenigstens einem Zusatzmodul verbunden werden kann, so daß ein vielseitig einsetzbarer Zünder für nicht-waffengebundene Munition für die verschiedenartigsten Einsatzfälle an Land oder unter Wasser bereitgestellt wird. Der erfin­ dungsgemäße Zünder kann daher mit Zerstörladungen, Störladungen, sogenannten EOD-Sprengmitteln, Tarnmitteln, Haftladungen, Signalmitteln, Sprengscheren und ähnlichem verwendet werden.

Darüber hinaus ist der Zünder besonders sicher gestaltet, da neben einer Zündzeit-Tempierung auch eine Tempierung einer Desensibilisierungs­ zeit, also einer maximalen Lebens-/Funktions-Dauer des Zünders nach Scharf­ stellung, vorgesehen ist. Vorteilhaft ist insbesondere, daß bei Erreichen des Desensibilisierungszeitpunktes die mit dem Zünder bis dahin verbundene Energieversorgung abgetrennt wird. Damit ist eine weitere Energieversorgung des Zünders ausgeschlossen, es kann keine Zündung mehr stattfinden, der Zünder ist dann nicht mehr scharf und kann nach einer Bergung ggf. wieder­ verwendet werden. Die Scharfstellung dieses Zünders erfolgt erst nach Vor­ handensein eines Zündsignals.

Die mechanische Sicherungseinstellung ist einfach zu handhaben. Sie ist zudem derart ausgelegt, daß sie eine erneute Verpackung eines vor- oder teilentsicherten Zünders verhindert. Dies ist erst nach Wiederherstellen der vollen Sicherheit möglich.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Be­ schreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Ab­ bildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Zünder mit modularem Aufbau mit einer Darstel­ lung der Einzelmodule in jeweils aufgeschnittener Darstellung.

Fig. 2 zeigt ein Grundmodul des Zünders gemäß Fig. 1 in vergrö­ ßerter Darstellung.

Fig. 2a und 2b zeigen eine Sicherungseinheit für den Zünder.

Fig. 3 zeigt den Zünder gemäß Fig. 1 mit einer Wirkladung in einem für einen Einsatz komplettierten Zustand in perspektivischer Seitenansicht.

Fig. 4 zeigt den Zünder gemäß Fig. 1 mit einer Hohlladung in einem für einen Einsatz komplettierten Zustand.

Fig. 5 zeigt den Zünder gemäß Fig. 1 mit einer Sprengladung in ei­ nem für einen Einsatz komplettierten Zustand.

Fig. 6 zeigt den aus Modulen zusammengesetzten Zünder gemäß Fig. 1 auf einem Programmiergerät.

Der in Fig. 1 dargestellte Zünder 10 umfaßt ein Grundmodul 20, ein erstes Zusatzmodul 50, ein zweites Zusatzmodul 62 und ein drittes Zusatz­ modul 76.

Das Grundmodul 20 enthält in einem im wesentlichen zylindrischen, wasserdichten Gehäuse 22 eine an sich bekannte, durch Programmierung tem­ pierbare Elektronikeinheit 24, sowie eine mechanische Siche­ rungseinheit 26. Die mechanische Sicherungseinheit 26 wirkt auf eine mechanische Doppel-Zündsicherung, die in bekannter Weise ausgebildet sein kann.

Endseitig ist das Gehäuse 22 im Bereich seiner Stirnflächen 28 und 30 jeweils in seinem Durchmesser verringert, wobei diese Durchmesser nicht übereinstimmen. In der in Fig. 1 dargestellten oberen Stirnfläche 30 ist ein Sackloch 34 vorgesehen, das in Verbindung mit Zapfen 60, 72 oder 88 der Zu­ satzmodule 50, 62, 76 zum paßgenauen Aufsetzen der Zusatzmodule 50, 62, 76 auf das Grundmodul 20 dient. Weiterhin ist in der Stirnfläche 30 des Grundmoduls 20 eine elektrische Steckverbinder-Buchse 32 angebracht, mit der die elektri­ sche Verbindung des Grundmoduls 20 zu den Zusatzmodulen 50, 62, 76 erfolgt.

Die in Fig. 1 dargestellte untere Stirnfläche 28 des Grundmoduls 20 dient zur Verbindung mit einer Wirkladung 42 (Effektor) bzw. einem Program­ miergerät 136 (siehe dazu auch Fig. 6). Hier ist zur mechanischen Verbindung mit der Wirkladung 42 beispielsweise ein Außengewinde 36 vorgesehen, dem wiederum ein entsprechendes Innengewinde 46 im Gehäuse 44 der Wirkladung 42 entspricht. In der unteren Stirnfläche 28 des Grundmoduls 20 ist außerdem eine Zündverstärkerladung 38 zur Verbesserung der Auslösung einer Explosiv­ masse 48 der Wirkladung 42 angebracht. Die Zündverstärkerladung 38 ist zwar in Fig. 1 beispielhaft als zentrische Ladung dargestellt, sie kann jedoch auch dezentral angeordnet sein.

Soll das Grundmodul 20, gegebenenfalls mit einer beliebigen Anzahl von Zusatzmodulen 50, 62, 76 kombiniert, auf das Programmiergerät 136 auf­ gesetzt werden (siehe Fig. 6), so wird die für die Programmierung erfor­ derliche elektrische Verbindung zwischen Grundmodul 20 und dem Program­ miergerät 136 über ein in der unteren Stirnfläche 28 des Grundmoduls 20 an­ geordneten elektrischen Verbindungsstecker 39 hergestellt.

Zur Energieversorgung des Grundmoduls 20 sowie der mit ihm ggf. ver­ bundenen Zusatzmodule 50, 62, 76 dient eine seitlich auf das Grundmodul 20 aufsteckbare und ggf. auch abtrennbare Energieversorgung 40.

Fig. 1 macht außerdem deutlich, daß das Grundmodul 20 nur ohne an­ geschraubte Wirkladung 42, wie in Fig. 6 dargestellt, mit dem Programmier­ gerät 136 verbunden werden kann, da eine angeschraubte Wirkladung 42 zwangsläufig den für die Verbindung zum Programmiergerät 136 erforderlichen elektrischen Verbindungsstecker 39 des Grundmoduls 20 überdeckt. Der da­ durch erzielbare Vorteil in der Handhabungssicherheit des Zünders 10 ist of­ fensichtlich.

Das erste Zusatzmodul 50 ist ein Sonarmodul mit einem Gehäuse 52, einem vorzugsweise in axialer Richtung ausgerichteten Hydrophon und ei­ ner Elektronikeinheit 56. Sofern das Sonarmodul direkt mit dem Grundmo­ dul 20 verbunden werden soll, dient - wie schon erwähnt - der elektrische Verbindungsstecker 58 zur Ankoppelung an die Steckverbinder-Buchse 32 des Grundmoduls 20. für eine genaue Ausrichtung der mechanischen Verbindung des Sonarmoduls mit dem Grundmodul 20 oder mit den im folgenden dargestell­ ten Zusatzmodulen 62 und 76 sorgt der im Sonarmodul vorgesehene Zapfen 60, der in das Sackloch 34 (bzw. 74 oder 90) in der (jeweiligen) Stirnflä­ che 30 des Grundmoduls 20 (bzw. der Zusatzmodule 62 und 76) eingreift.

Das Sonarmodul ist für einen Unterwassereinsatz des Zünders 10 gedacht und kann sowohl durch ein von Zielfahrzeugen generiertes Signal als auch durch ein von einem Fernzündungs-Sonarsender erzeugtes Signal ausge­ löst werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Zusatzmodul 50 nach oben hin wasserdicht abgeschlossen, es bildet bei Verwendung mit dem Grundmodul 20 direkt oder, wenn Zusatzmodule 62 und/oder 76 dazwischen gesetzt werden, das jeweils äußerste Modul des Zünders 10, quasi den Abschluß des Zünders 10 auf der der Wirkladung 42 abgewandten Seite.

Das zweite Zusatzmodul 62 ist ein Wassertiefen-Modul, das bei einem Unterwassereinsatz des Zünders 10 in Abhängigkeit von einem Wassertiefenbe­ reich bzw. einem Wasserdruck einen Zündimpuls erzeugen soll. Eine in einem Gehäuse 64 untergebrachte Elektronikeinheit 66 funktioniert nach an sich bekannten Prinzipien, wobei die Empfindlichkeit dieses Zusatzmoduls 62 für einen gewünschten Wasserdruckbereich programmierbar ist. Zur Verbindung mit den anderen Zusatzmodulen 50 bzw. 76 oder ggf. zur Verbindung mit dem Grundmodul 20 dienen in elektrischer Hinsicht wiederum eine Steckverbin­ der-Buchse 6B und ein Verbindungsstecker 70 und in mechanischer Hinsicht zur paßgenauen Ausrichtung ein Zapfen 72 und ein Sackloch 74, jeweils im bzw. am Gehäuse 64.

Das dritte Zusatzmodul 76 ist ein Lage-Sensor-Modul mit einem Ge­ häuse 78 und einer darin befindlichen, programmierbaren Elektronikeinheit 80. Innerhalb dieser Elektronikeinheit 80 ist ein Lage-Sensor 82 angeord­ net, der z. B. aus einer Hohlkugel 84 und einer darin befindlichen freibe­ weglichen Kugel 86 gebildet wird. Die Hohlkugel 84 besteht aus vielen von einander elektrisch isolierten Hohlkugelsegmenten, die über einzelne Lei­ tungen mit der Elektronikeinheit 80 verbunden sind. Die Kugel 86 ist aus elektrisch leitendem Material gefertigt und in ihrem Durchmesser so ge­ wählt, daß sie in jeder Lage wenigstens zwei der Hohlkugelsegmente be­ rührt. Die Kugel 86 schließt also in Abhängigkeit von ihrer Lage bzw. von deren Änderung jeweils unterschiedliche Hohlkugelsegment-Paare kurz, so daß bei Lageveränderung des gesamten Lage-Sensor-Moduls und damit bei Lage­ veränderung des Zünders 10 diese Änderung von der Elektronikeinheit 80 erfaßt werden kann, so daß auch in Abhängigkeit von den der Elektronikeinheit 80 einprogrammierten Parametern ein Zündimpuls ausgelöst wird. Auch bei diesem dritten Zusatzmodul 76 dient zur elektrischen Verbindung mit dem Grundmodul 20 bzw. einem aufgesetzten Zusatzmodul 50 oder 62 ein Verbindungsstecker 92 und eine Steckverbinder-Buchse 94. Eine paßgenaue mechanische Verbindung wird analog den anderen Modulen 20, 50 bzw. 62 durch einen Zapfen 88 und ein Sackloch 90 ermöglicht.

Der Zünder 10, der aus unterschiedlichen Kombinationen des Grundmo­ duls 20 mit den Zusatzmodulen 50, 62, 76 je nach gewünschtem Einsatz zu­ sammengesetzt sein kann, ist damit u. a. auch für einen Unterwassereinsatz konzipiert. Von daher ist es selbstverständlich, daß in den Verbindungsbe­ reichen der einzelnen Module 20, 50, 62, 76 zueinander eine sichere, mechanisch feste und wasserdichte Verbindung ermöglicht wird, wozu Sprengringe und Dichtringe, vorzugsweise O-Ringe, verwendet werden. Soll das Grundmodul 20 für einen bestimmten Einsatz allein verwendet werden, also ohne Zusatzmodule 50, 62, 76, so ist ein hier nicht näher dargestellter Deckel vorgesehen, der den Verbindungs­ bereich und die obere Stirnfläche 30 des Grundmoduls 20 abdeckt und was­ serdicht abschließt.

Ein in eine entsprechende Führung im Gehäuse 22 des Grundmoduls 20 eingesetzter Schieber 114 der dargestellten Ausführungsform der Siche­ rungseinheit 26 kann manuell gegen die Kraft einer Druckfeder 116 aus seiner Ruhelage (Sicherheitsposition) heraus verschoben werden. Der Schie­ ber 114 ist mit einer Haltekante 118 versehen, die bei Ruhelage des Schie­ ber 114 ein Widerlager für einen Zughebel 120 bildet, genauer gesagt ein Widerlager für einen L-förmigen vorderen Abschnitt 120′ des Zughebels 120.

Der längere Schenkel des L-förmigen Abschnitts 120′ drückt in Si­ cherungsposition gegen einen Sicherungsbolzen 124, der ebenfalls von einer Druckfeder 126 beaufschlagt ist. Auf seiner dem L-förmigen Abschnitt 120′ gegenüberliegenden Seite ist der Zughebel 120 über ein Dreh-/Kippgelenk 130 mit einem Vorstecker 128 verbunden, der seinerseits auf ein hier nicht dargestelltes mechanisches Zünd-Zeitwerk des Grundmoduls 20 wirkt.

Der Vorstecker 128 ist zweckmäßigerweise von beiden Seiten vom Au­ ßendruck beaufschlagt, so daß vor allem bei Einwirkung von Wasserdruck ein Druckausgleich stattfindet, so daß der Vorstecker 128 nach außen gezogen werden kann.

Zur Aufhebung der Sicherheit wird, wie in Fig. 2b veranschaulicht, der mit einer griffsicheren Oberfläche versehene Schieber 114 nach oben ge­ schoben, wodurch seine Haltekante 118 den Zughebel 120 freigibt. Durch den federbelasteten Sicherungsbolzen 124 wird der Zughebel 120 nach außen ge­ drückt, er kann sich dabei im Dreh-/Kippgelenk 130 drehen und nach Aufhebung der dor­ tigen drehaxialen Fixierung gezogen werden. Durch die Freigabe des Zug­ hebels 120 wird der federbelastete Vorstecker 123 nach außen gedrückt und gibt das mechanische Zünd-Zeitwerk frei.

Durch den bei Entsicherung freigegebenen Sicherungsbolzen 124, der bis über den Außendurchmesser des Gehäuses 22 vorspringt, wird ein erneu­ tes Verpacken des Grundmoduls 20 unmöglich. Eine in Fig. 2b beispielhaft und schematisch dargestellte Verpackung 138, beispielsweise eine Papphülse, kann erst nach erneuter vollständiger Sicherung, d. h. nach Wiedereinsetzen des Zughebels 120 und dessen Wiedersicherung durch den Schieber 114, über das Grundmodul 20 gestülpt werden.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen die universelle Anwendbarkeit des bei­ spielhaft aus den verschiedenen Modulen 20, 50, 62, 76 für den jeweiligen Anwendungszweck zusammengestellten Zünders 10.

Die seitlich auf das Grundmodul 20 aufgesteckte Energieversorgung 40 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 96, das eine Batterie 98 mit den erforderlichen Anschlußkontakten und ggf. Halterungen enthält. Vorzugsweise ist die Batterie 98 eine solche mit hoher Lagerfähigkeit, beispielsweise eine Lithium-Batterie.

Das Gehäuse 96 ist mit einem zentralen Anschlußtopf 100 versehen, der in in entsprechende radiale Ausnehmung 102 des Gehäuses 22 des Grundmoduls 20 eingesetzt wird. Um eine sichere mechanische und wasserdichte Verbindung zu gewährleisten, sind im Verbindungsbereich zwischen Anschlußtopf 100 und Ausnehmung 102 ein Sprengring und ein O-Ring vorgesehen.

Zur Vorbereitung eines Einsatzes werden die jeweils luftdicht ein­ geschweißten Module 20, 50, 62, 76, die für den Einsatz ausgewählt wurden, mindestens je­ doch das Grundmodul 20 sowie eine davon getrennt gelagerte Batterie 98 und eine Wirkladung 42, bzw. irgendeine entsprechende Anzündladung, ihren luft­ dichten Verpackungen entnommen und die Batterie 98 in das Grundmodul 20 eingelegt. Danach wird das Grundmodul 20 wie in Fig. 6 dargestellt auf das Programmiergerät 136 aufgesetzt. Nach Einschalten des Programmiergerätes 136, das als tragbares oder stationäres Programmiergerät 136 ausgeführt sein kann, wird die gewünschte Zündzeit über die Tastatur tempiert. Die Zündzeit läßt sich vorzugsweise mit einer Genauigkeit von mindestens 1% zwischen 0,1 bis 99,9 Stunden in Schritten von 0,1 Stunden einstellen. Gegebenenfalls kann auch eine Programmierung in Minuten, Stunden und Tagen bis zu maximal 30 Tagen realisiert werden.

Die eingegebene Zündzeit erscheint vorzugsweise auf einer entspre­ chenden Leuchtanzeige und kann ggf. nach Bestätigung durch weitere Tasten­ bedienung auf die Zündelektronik des Grundmoduls 20 übertragen, dort ge­ speichert, bearbeitet und dann sofort zur Kontrolle auf einem vorzugsweise vorhandenen zweiten Display des Programmiergerätes 136 angezeigt werden. Sollten die derart kontrollierbaren Soll- und Istwerte der eingegebenen Zündzeit nicht übereinstimmen, kann die Eingabe der Zündzeit gelöscht und eine neue Zündzeit eingegeben werden. Anschließend wird der Zünder 10 als Kombination des Grundmoduls 20 in Verbindung mit den für den besonderen An­ wendungsfalls ausgewählten Zusatzmodulen 50, 62, 76 vom Programmiergerät 136 entnommen und mit der Wirkladung 42 zusammengesetzt.

Am eigentlichen Einsatzort wird, wie zu den Fig. 2a und 2b be­ schrieben, der Vorstecker 128 gezogen, wodurch alle Zündfunktionen (in Ab­ hängigkeit von den verwendeten Zusatzmodulen 50, 62, 76, also Zeit-, Lage- bzw. Fernzün­ dung) aktiviert werden. Wie schon erwähnt, gibt der gezogene Vorstecker 128 ein mechanisches oder elektronisches Zeitwerk frei, das zur Steuerung einer ca. zehnminütigen Totzeit dient. Während dieser Totzeit kann sich der die jeweilige Ladung anbringende Kampfschwimmer oder Pionier in Sicherheit bringen. Nach Ablauf der Totzeit ist eine Entschärfungsmöglichkeit für den Zünder 10 nicht mehr vorgesehen.

Claims (9)

1. Modular aufgebauter Zünder (10), wobei der Zünder (10) ein Grundmodul (20) enthält, das mit einer Energieversorgung (40) mechanisch und elektrisch verbindbar ist,
wobei das Grundmodul (20) aus einem Gehäuse (22) mit zwei endseitigen Stirnflächen (28, 30) besteht und in dem Grundmodul (20) eine tempierbare Elektronikeinheit (24) angeordnet ist,
wobei die eine der beiden Stirnflächen (28) des Grundmodules (20) derart ausgebildet ist, daß das Grundmodul (20) einerseits zum Programmieren einer Zünd- und einer Sterilisationszeit (Desensibilisierungszeit) mit einem Programmiergerät (136) und andererseits mit unterschiedlichen Arten von Wirkladungen (42) verbindbar ist, und
wobei das Grundmodul (20) mit mindestens einem Zusatzmodul (50, 62, 76) erweiterbar ist, welches mit der anderen Stirnfläche (30) des Grundmoduls (20) verbindbar ist, wobei die Zusatzmodule (50, 62, 76) von der Einsatzart abhängige Zünderzusatzfunktionen bewerkstelligen.

2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Stirnflächen (28, 30) des Grundmoduls (20) jeweils vorgesehenen Verbindungsvorrichtungen unterschiedlich gestaltet sind, so daß eine Verbindung der Wirkladung (42) mit der für die Verbindung zu einem Zusatzmodul (50, 62, 76) vorgesehenen Stirnfläche (30) ausgeschlossen ist.

3. Zünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das endseitig befindliche, mit dem Grundmodul (20) verbundene Zusatzmodul ein solches (50) mit einem Sonarsensor (54) oder ein solches mit einer Hochfrequenz-Empfangereinheit zur Funk-Fernauslösung des Zünders (10) ist.

4. Zünder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Zusatzmodule ein solches (62) mit einem wassertiefen-abhängigen Sensor und/oder ein solches (76) mit einem Lage-Sensor (82) verwendbar sind.

5. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufsatz des kompletten Zünders (10) auf das Programmiergerät (136) das Grundmodul (20) und die Zusatzmodule (50, 62, 76) vom Programmiergerät (136) adressierbar und je nach gewünschtem Einsatz des Zünders (10) die gewünschten Zünd-Parameter pro Modul sowie die Hierarchie der von ihnen generierten Zündimpulse programmierbar sind.

6. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Verbindung der Energieversorgung (40) mit dem Grundmodul (20) dienendem Anschlußtopf (100) eine pyrotechnische Ladung (108) angeordnet ist, die nach Ablauf der dem Zünder (10) einprogrammierten Desensibilisierungszeit zur Abtrennung der Energieversorgung (40) vom Grundmodul (20) auslösbar ist.

7. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundmodul (20) eine mechanische Sicherungseinheit (26) angeordnet ist.

8. Zünder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der mechanischen Sicherungseinheit (26) ein auf einen Zünd- und Sicherungsmechanismus wirkender Vorstecker (128) vorgesehen ist, der mit einem Zughebel (120) in einem Dreh-/Kippgelenk (130) lösbar verbunden ist, und daß der Zughebel (120) durch einen federbelasteten Schieber (114) in einer Sicherungsposition gehalten wird, wobei der Zughebel (120) seinerseits nach Entriegelung durch den Schieber (114) durch einen federbelasteten Sicherungsbolzen (124) zur funktionellen Handhabung aus dem Grundmodul (20) herausgedrückt wird.

9. Zünder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) des Grundmoduls (20) wasserdicht ist.