DE19926753C2 - Sicherheitseinrichtungen für Munitionen sowie Munition mit einer solchen Sicherheitseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für Munitionen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Munition oder pyrotechnische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Bei Munitionen und pyrotechnischen Vorrichtungen, deren Funktionsablauf durch eine elektronische Steuerung vorgegeben ist, muß die Zündkette derart ausgestaltet sein, daß ein unbeabsichtigtes Auslösen unter keinen Umständen auftreten kann. Weiterhin muß für eine derartige Munition eine sichere Lagerung, Transport und Handhabung gewährleistet sein.

In der Regel greift eine Sicherungseinrichtung bei der Sicherung des Zündmittels für die Munition oder die pyrotechnische Vorrichtung ein. Die Sicherungseinrichtung ist dabei üblicherweise derart ausgebildet, daß sie entweder manuell oder automatisch das Zündmittel aktiviert, welches dann die Munition zündet.

In der Praxis besteht jedoch eine nicht unerhebliche Gefahr darin, daß Sicherheitseinrichtungen für Munitionen beispielsweise durch Vibrationen während des Transportes oder bei der Handhabung aktiviert werden.

Aus diesem Grund ist es bereits seit langem bekannt, die Sicherungseinrichtungen möglichst so zu gestalten, daß eine unbeabsichtigte Aktivierung praktisch ausgeschlossen ist.

So beschreibt beispielsweise die DE 39 34 573 A1 eine Schaltungseinrichtung für die Endstellungs-Detektion eines Verlagerungselementes, bei dem es sich insbesondere um ein linear oder rotatorisch bewegliches Entsicherungselement in einem Munitionsartikel handelt. Diese Schalteinrichtung soll bei Erreichen eines Anschlages eine definierte Kontaktgabe ermöglichen. Zu diesem Zweck wird vom Verlagerungselement ein Kissen aus plastisch-elastischem, elektrisch leitendem Material gegen mindestens zwei Kontakte gedrückt, über welche ein Stromkreis geschlossen wird, aus dem heraus dann die Folgefunktionen des Munitionsartikels angesteuert werden können.

Nachteilig hieran ist es jedoch, daß im Stand der Technik der DE 39 34 573 A1 nur eine einstufige Sicherheitseinrichtung beschrieben ist, welche, wenn sie einmal absichtlich oder unabsichtlich aktiviert ist, unweigerlich zur Zündung der Munition führt.

Ein weiterer Ansatz zur Absicherung von Munition und pyrotechnischen Vorrichtungen ist beispielsweise in der DE 42 40 809 A1 offenbart.

Dort wird eine Sicherungsvorrichtung für eine Munition beschrieben, wobei die Sicherungsvorrichtung ein Gehäuse aufweist, in dem ein Schieberorgan zwischen einer Sicherstellung und einer Scharfstellung verstellbeweglich geführt ist. Das Schieberorgan ist mit einem Zündmittel versehen, das in der Scharfstellung mit einer Zündelektronikeinrichtung kontaktiert ist. Es ist mit Kontaktstiften ausgebildet, die mit dem Zündmittel kontaktieren und in der Sicherstellung mittels eines Kurzschlußelementes elektrisch kurzgeschlossen sind. In der Scharfstellung sind die Kontaktstifte mit Kontaktelementen kontaktiert, die am Gehäuse vom Kurzschlußelement entfernt vorgesehen und mit der Zündelektronikeinrichtung verbindbar bzw. verbunden sind.

Des weiteren offenbart die DE 42 40 809 A1, daß die Kontaktstifte eine elektrisch leitende Folie durchstoßen, wobei die Folie mit Sollbruchlinien versehen sein kann und wobei die Kontaktstifte elektrisch mit Leiterbahnen auf der Folie in Kontakt treten.

Nachteilig an sämtlichen im Stand der Technik beschriebenen Sicherungseinrichtungen für Munitionen ist es jedoch, daß diese nur einstufig sind und nach ihrer Aktivierung irreversibel zur Zündung der Munition führen, wodurch ein nicht unbeachtliches Gefahrenpotential bei der Handhabung, Transport und Lagerung von Munition bestehen bleibt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Munitionen und pyrotechnische Vorrichtungen noch sicherer bei der Handhabung, Transport und Lagerung zu machen, wobei jedoch gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Munition bei beabsichtigter Zündung gegeben ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 in Bezug auf eine Sicherungseinrichtung und in Bezug auf Munition durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 9.

Erfindungsgemäß weist die Sicherheitseinrichtung für Munitionen ein elektronisches Zündsystem auf einer Platine, eine Spannungsquelle und ein elektrisch zündbares Anzündmittel auf, wobei die Sicherheitseinrichtung ein durch Zünden des Anzündmittels bewegbares Glied aufweist, welches durch seine Bewegung ein erstes Schaltelement in einen aktivierenden Schaltzustand versetzt.

Ferner weist die Sicherheitseinrichtung wenigstens ein weiteres, einen Schaltzustand bewirkendes Element auf, wobei das erste und das weitere Schaltelement über eine UND-Verknüpfung verknüpft sind, um die Munition von einem Sicherzustand in einen Scharfzustand zu überführen.

Wird nun zum Beispiel das erste Schaltelement aus irgendeinem Grund, beispielsweise durch Vibrationen, während des Transportes oder durch Fehlfunktionen des Schaltelementes, unbeabsichtigt aktiviert, so kann aufgrund der notwendigen UND-Verknüpfung zwischen erstem und weiterem Schaltelement die Munition nicht gezündet werden, da das zweite Glied in der UND-Kette fehlt, wenn es sich um eine unbeabsichtigte Aktivierung des ersten Schaltelementes handelt.

Nur wenn das erste und das zweite Schaltelement aktiviert sind, wird die Munition tatsächlich gezündet.

Würde im anderen Fall, beispielsweise durch Fehlfunktion, das zweite Schaltelement aktiviert werden, ohne daß das erste Schaltelement aktiviert wurde, so bliebe die Munition ebenfalls sicher, da die UND-Bedingung nicht erfüllt wäre.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß das bewegbare Glied gemäß Anspruch 2 ein Kolben ist, der innerhalb eines Gehäuses über die Explosionsgase eines gezündeten Anzündmittels bewegbar ist, also durch die Explosionsgase linear angetrieben wird.

Hierdurch kann ein derartiger Kolben beispielsweise einen Schalter insbesondere einen Mikroschalter oder einen Reedschalter gemäß Anspruch 3, aktivieren, um beispielsweise die Platine eines elektronischen Zündsystems mit einer Spannungsquelle, wie in Anspruch 4 beansprucht, zu verbinden.

Als besonders vorteilhaft für die Ausgestaltung der Aktivierungsmöglichkeit für das erste Schaltelement hat sich gemäß Anspruch 5 wenigstens ein Hebel herausgestellt, der durch seine Betätigung den Schalter, beispielsweise Mikroschalter oder Reedschalter, als erstes Schaltelement betätigt, wenn er selbst von dem bewegbaren Glied mechanisch betätigt wird.

Als besonders vorteilhaft für das weitere, einen Schaltzustand bewirkende Element haben sich gemäß Anspruch 6 elektrische Leiter direkt auf der Platine der Steuerelektronik bewährt, welche durch das bewegbare Glied, also beispielsweise den Kolben, unterbrochen werden können, um so zu einer Aktivierung des zweiten Elementes zu kommen und die Munition in den Scharfzustand zu überführen.

Im einfachsten Fall stellen die zu unterbrechenden Leiter des weiteren Schaltelementes Kurzschlußbrücken gemäß Anspruch 7 dar.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist es, die Platine gemäß Anspruch 8 mit Sollbruchstellen zu versehen, um sicherzustellen, daß das bewegbare Glied die Platine an der richtigen Stelle ausstanzt, um so das weitere Element in einen aktivierenden Schaltzustand zu versetzen und die gesamte Munition in den Scharfzustand zu überführen.

Als sinnvoll hat sich erwiesen, einen Scherstift gemäß Anspruch 9 zur Sicherung des bewegbaren Gliedes - also beispielsweise des Kolbens - gegen ungewollte Bewegung aufgrund äußerer Einflüsse, wie Vibrationen, Fall, Transport usw. zu sichern.

Weitere Vorteile und Merkmaie ergeben sich aufgrund der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung.

In Fig. 1 ist mit 1 eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung bezeichnet. In einem Gehäuse 2 befindet sich am unteren Ende 3 ein übliches Anzündmittel 4, das zum erstmaligen Initiieren der Munition vorgesehen ist. In dem zylindrischen Hohlraum 5 befindet sich ein Kolben 6 als bewegbares Glied, der mit einem Scherstift gegen ungewollte Bewegung gesichert ist.

Am in Fig. 1 oberen Ende 7 ist ein elektronisches Zündsystem auf einer Platine 8 vorgesehen. Die Platine 8 weist Leiterbahnen 9 in Form von Kurzschlußbrücken auf, welche über Sollbruchstellen 10 geführt sind. Alle in Fig. 1 nicht näher gezeigten Anzündmittel, die elektrisch/elektronisch ausgelöst werden sollen, sind auf der Steuerplatine 8 mittels Leiterbahnen 9 kurzgeschlossen. Die Spannungsversorgung der Steuerplatine 8 wird über einen Mikroschalter 11 als erstes Schaltelement geführt und ist somit von der Elektronik getrennt. Die Spannungsversorgung ist in Fig. 1 nicht gezeigt.

Soll nun eine Munition bzw. eine pyrotechnische Vorrichtung, welche mit einer elektronischen Steuerung und Batterieversorgung ausgerüstet ist, aktiviert werden - also vom Sicherzustand in den Scharfzustand überführt werden - so findet folgender Ablauf statt:

Das Anzündmittel 4, welches zum erstmaligen Initiieren der Munition vorgesehen ist, wird über einen elektrischen Impuls gezündet. Durch die bei der Zündung des Anzündmittels 4 entstehenden Explosionsgase entsteht im zylindrischen Hohlraum 5 ein erhöhter Druck, wodurch sich der Kolben 6 in dem zylindrischen Hohlraum 5 in Richtung der Platine 8 bewegt. Durch die Kolbenwegung wird der Mikroschalter 11 betätigt. Hierdurch wird die Steuerelektronik auf Platine 8 mit der Spannungsquelle verbunden und aktiviert.

Der Kolben 6 drückt gegen die Platine 8 und durchtrennt die Kurzschlußbrücken 9 der eigentlichen Anzündmittel, welche die Munition bzw. die Submunitionen aktivieren sollen, indem er an den Sollbruchstellen 10 das Platinenmaterial ausstanzt. Die weiteren in Fig. 1 nicht gezeigten Anzündmittel sind hiermit nicht mehr kurzgeschlossen, die UND-Verknüpfung zwischen Schalter 11 und den Kurzschlußbrücken 9 als weiteren Schaltelementen ist erfüllt, die Spannungsversorgung ist auf die Platine 8 geschaltet und der Funktionsablauf der Elektronik auf der Platine 8 beginnt, die elektrische Ablaufsteuerung der weiteren Anzündmittel zu aktivieren, um die Munition in gewünschter Art zu zerlegen.

Die Bewegung des Kolbens 6 im zylindrischen Hohlraum 5 kann neben der hier beschriebenen Art auch noch durch ein Verzögerungselement, durch den Abschußdruck oder durch eine mechanische Bewegung ausgelöst werden, falls dies für den arttypischen Einsatz der Munition sinnvoll ist.

Claims (10)

1. Sicherheitseinrichtung für Munitionen mit einem elektronischen Zündsystem auf einer Platine (8), einer Spannungsquelle und einem elektrisch zündbaren Anzündmittel (4), dadurch gekennzeichnet, daß
die Sicherheitseinrichtung (1) ein durch Zünden des Anzündmittels (4) bewegbares Glied (6) aufweist, welches durch seine Bewegung ein erstes Schaltelement (11) in einen aktivierenden Schaltzustand versetzt; und
die Sicherheitseinrichtung (1) wenigstens ein weiteres, einen Schaltzustand bewirkendes Element (9) aufweist, wobei das erste (11) und das weitere Schaltelement (9) über eine UND- Verknüpfung verknüpft sind, um die Munition von einem Sicherzustand in einen Scharfzustand zu überführen.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Glied ein Kolben (6) ist, der innerhalb eines Gehäuses über die Explosionsgase des Anzündmittels (4) bewegbar ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement ein Schalter (11), insbesondere ein Mikroschalter oder Reedschalter, ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement (11) die Platine (9) des elektronischen Zündsystems mit der Spannungsquelle verbindet.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement (11) über wenigstens einen Hebel, der an dem Kolben (6) befestigt ist, betätigt wird.

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als weiteres, einen Schaltzustand bewirkendes Element elektrische Leiter (9) auf der Platine durch das bewegbare Glied (6) unterbrochen werden.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter Kurzschlußbrücken (9) sind.

8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (8) Sollbruchstellen (10) aufweist, an denen das bewegbare Glied (6) die Platine (8) ausstanzt, um so das weitere Element (9) in einen aktivierenden Schaltzustand zu versetzen.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) durch einen Scherstift gehalten wird, der durch eine Bewegung des Kolbens (6) infolge des Druckaufbaues durch das Anzündmittel (4) abgeschert wird.

10. Munition oder pyrotechnische Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Sicherheitseinrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.