WO2012168182A2 - Schlagbolzensicherung - Google Patents

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WO2012168182A2
WO2012168182A2 PCT/EP2012/060495 EP2012060495W WO2012168182A2 WO 2012168182 A2 WO2012168182 A2 WO 2012168182A2 EP 2012060495 W EP2012060495 W EP 2012060495W WO 2012168182 A2 WO2012168182 A2 WO 2012168182A2
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WO
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firing pin
pin safety
safety device
guide rod
eccentric shaft
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Dominic Brunner
Michael Gerber
Roman Widmer
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Rheinmetall Air Defence AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A17/00—Safety arrangements, e.g. safeties
    • F41A17/06—Electric or electromechanical safeties
    • F41A17/063—Electric or electromechanical safeties comprising a transponder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A17/00—Safety arrangements, e.g. safeties
    • F41A17/06—Electric or electromechanical safeties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A17/00—Safety arrangements, e.g. safeties
    • F41A17/64—Firing-pin safeties, i.e. means for preventing movement of slidably- mounted strikers

Definitions

  • the invention is concerned with a remote controllable firing pin safety.
  • a further electric remote-controlled security device is added to a mechanical firing pin safety device, the principle is that a firing is only possible if the firing pin is unlocked both locally mechanically and electrically via the remote control.
  • an electric firing pin safety device an electric actuator is integrated into the mechanical firing pin safety device.
  • firing pin For the ignition of ammunition in pipe weapons often mechanically operated firing pin are used. These firing pin are clamped against a tension spring, released for firing, the firing pin penetrates into the cargo space of the barrel weapon. With the transmission of the kinetic energy of the firing pin on the ammunition located there, the ignition charge is ignited. Subsequently, the firing pin is returned to a safe position by a return spring.
  • mechanical striker locks are basically known.
  • weapons with mechanical ignition usually have a securing element which mechanically secures the last actuator (ie the firing pin).
  • This firing pin safety device is normally operated manually by an operator locally on the gun.
  • a push-turn handle usually controls a Bowden cable, which moves a piston rod, at the end of the firing pin safety device is attached, whereby the firing pin safety either secures or unlocks.
  • a purely remote-operated firing pin safety device is not intended for remote-controlled guns and has the disadvantage that it could be unlocked by a weapon control unit remote from the weapon, if personnel handled the weapon / gun, creating a threat to this staff.
  • a number of functions are only permitted on the gun due to the applicable security doctrine, provided that the gun is in a secure state; these include, for example, loading, unloading or set-up control.
  • DE 90 01 066 U1 b concerns a safety device for selectively securing a firearm, here a revolver.
  • a main spring rod When tensioning a firing pin, a main spring rod is slidably moved against the action of a spring. The firing pin is then locked and held under the tension of the spring. If the trigger is operated, the rod is released, the firing pin itself is pivoted in an opposite direction to the rod movement and strikes the cartridges.
  • This revolver has as a first backup on a mechanical locking mechanism, which prevents locking of the firing pin so that it can not be withdrawn before firing.
  • Another second safety device independent of the first safety device essentially comprises a control unit, an electronic decoder and an electronic driver stage.
  • the control unit is formed by a block which realizes a tensioning or non-tensioning of the firing pin. Included in the block is, inter alia, a motor that drives a drive pinion and a gear. By the gear a disc is moved, which releases a space for the entry of the rod for tensioning the firing pin. If clamping is to be prevented, this space is closed.
  • the activation of the control unit is possible only with knowledge of a coding that can be entered via a keyboard of a separate, connectable to the block operation. This is to avoid unauthorized use of the revolver.
  • DE 10 2009 01 1 939 A deals with a locking device for a closure, wherein the closure or closure carrier is subordinated by a wedge-like block which can be displaced vertically to the closure and locked therewith.
  • the firing pin or ignition trigger takes place via kinematics.
  • the kinematics combines two mechanical, mutually acting fuses.
  • the kinematics comprises a rocker-like mounted about a pivot point first lever, which acts with another second lever on the firing pin.
  • the second fuse is realized by an insinuation of Zündnadelstrom as a parallel backup for the first backup by another lever. This lever cooperates with the first fuse, including a movable means that operatively connects the lever to the first fuse.
  • DE 10 2008 025 499 A1 relates to a remote-controlled operation of machine guns or guns.
  • an adaptable magnetic carrier frame is integrated at the rear end or at the bottom of the weapon, preferably in place of the shoulder support of a machine gun, and in these a trigger magnet and a securing magnet ideally mounted. Both magnets ensure that the safe operating state is achieved in the event of a fault. In addition, there must be no entry into the operating sequence if there is an error.
  • a safety magnet to a known Hubhaltemagnet is replaced by a Hubhaltemagnet with redundant holding winding. From the first error firing is interrupted or suppressed to comply with the order of operations, or not to allow their introduction.
  • the previous solenoid is replaced by a reversing solenoid, allowing for single-fire shooting and rapid single-fire shooting. This measure is intended to ensure that the weapon can be converted from a manual operation to a remote-controlled operation and used accordingly.
  • a device for increasing the safety in the operation and shot firing of a heavy machine gun or a similar weapon, in particular on a carriage is known.
  • This includes a firing device an adjustment and a manual emergency operation, which by means of Control cable can fire the weapon.
  • Another operated with external force adjustment is attached to the rear end of the weapon.
  • This element can catch the lock in the rearmost return position opposite to the pipe by means of a lever mechanism and hold or release and unlock as a single shot switch. This ensures that it comes in case of failure of the firing pin lock to an unwanted shot triggering.
  • the invention has the object to show a firing pin safety device that can be used for a particular unmanned gun.
  • the basic approach is to add a further electric remote-controlled security device to a mechanical firing pin safety, the principle is that a firing is possible only when the firing pin is unlocked both locally mechanically and electrically via the remote control.
  • Both fuses are functionally linked together, i. the mechanical fuse and the remote-controlled electrical fuse are structurally interwoven and form a unit.
  • the weapon is only then "unlocked" - ie ready for firing with a released firing pin - transferred, if the weapon has been unlocked both remotely and mechanically unlocked on the gun.To unlock the weapon, the order of the two (partial) Arming arbitrarily.
  • a known Bowden cable mechanical release extended in a guide rod, which carries a U-shaped bulge.
  • the guide rod engages positively in an opening at the lower end of the piston for firing pin safety.
  • An electrically operated motor / gear unit can rotate over two spur gears, the guide rod a predetermined angle about its axis.
  • the Bowden cable is operated by the manual fuse (also on site) whereas the motor belongs to the remote controlled (electric) arming.
  • the part of the guide rod is located within the opening at the lower end of the piston, which is not bent in a U-shape. If in the manually secured state via the remote-controlled unit a release is to be made rotates the guide rod in the opening, but without lifting the piston up in the firing pin releasing position. The weapon remains secure. Only by the manual release, the guide rod is pulled through the Bowden- train with its U-shaped bulge in the opening of the piston, whereby the piston is raised and the weapon is unlocked.
  • the angle of the guide rod is such that the piston can not be raised - regardless of whether the weapon is manually secured or unlocked.
  • the guide rod produces a positive mechanical connection between the Bowden cable and the firing pin safety device.
  • the possibility is excluded that the piston is jammed, although the cannon was mechanically secured or the Bowden cable was tightened. Again, a firing is possible only when the firing pin both (for example locally) mechanically, as well as electrically over the remote control, which drives the actuator, is unlocked.
  • a guide rod clearly indicates the position of the piston. In order for the piston to be brought into the unlocked position, two conditions must be met:
  • the guide rod must be tightened so that the eccentric part is below the piston (local mechanical locking).
  • the illustrated embodiment is also designed to be particularly safe. If the terminal voltage drops on the motor, either by a wanted control signal or because of a power failure, the guide shaft / eccentric shaft is automatically brought into its original position by two prestressed torsion springs (fail-safe). If one torsion spring breaks, then the bias of the other is sufficient to secure the cannon. However, the failure of the torsion spring must be detectable so that it can be replaced. If the Bowden cable trip, the guide rod is pushed forward by the compression spring and the cannon is secured.
  • the remote-controlled firing pin safety device also provides inputs for other safety signals already present on the gun (eg emergency stop, emergency stop, fire-enable, man-aloft, etc.). This ensures that the safety is also created if the actuation of the local control element to prevent the remote controlled Entsorgern is forgotten.
  • every safety-relevant function is designed redundantly, for example to detect errors due to leakage currents.
  • the end positions of the firing pin safety device are preferably detected with sensors (secured, unlocked). If the input signals of the remote-controlled firing pin safety device are also detected, the correct functioning of the firing pin safety device can be monitored with a simple logic (software or analogue), which again eliminates a hazard.
  • the U-shaped bent guide rod can be replaced by an eccentric shaft, against which the piston is pressed by spring force.
  • An eccentric shaft specifies the position of the piston.
  • the eccentric part of the eccentric shaft must point upwards (remote-controlled release).
  • a first section is the eccentric.
  • the radius increases linearly with the angle (Archimedean spiral); while the difference of the radii corresponds to the stroke of the piston.
  • the shaft can be stored so that it rests on an axle.
  • a bore is attached to one end of the shaft.
  • the radius is constant. It may only be either the first or second section below the piston.
  • the axial play is limited by the storage. However, so that the shaft can take only two positions stationary, the Bowden cable must be locked as before, otherwise the eccentric shaft is brought by the compression spring in the starting position.
  • a flange is attached between the first and second sections.
  • the slope of the flange must not be too small, otherwise the eccentric shaft is too long.
  • too great a slope of the flange can cause the cannon can be unlocked manually only with considerable effort.
  • the axial switching path of the eccentric shaft must be chosen suitably.
  • the firing pin safety device of a gun can be unlocked remotely: This allows the ready-to-use gun (ie manually unlocked) to be secured shortly before use, which generally increases safety. In addition, the security for local work on the gun is ensured (manual backup on site). The correct function of the fuse can be tested automatically and manually if necessary. The weapon achieves an additional level of security, which meets the requirements of security and operability of the troops at the same time.
  • 1 is a representation of an installation of a Schalgbolzens and a fuse, 2 a combined firing pin safety,
  • Fig. 4 shows another embodiment of the combined firing pin safety.
  • Fig. 1 shows an installation position of a firing pin 12 and a Schalgolzenrion 1 1, as is known in the prior art.
  • the firing pin 12 is hereby positioned in extensions of the tube axis 14 such that it is placed in front of a firing cap 8 of a cartridge 9 within a bottom piece 10.
  • the firing pin 12 is movably mounted in the tube axis direction and is secured by the firing pin safety device 1 1.
  • the firing pin safety device engages with an opening in the rear part of the firing pin 12.
  • the firing pin safety 1 1 in height is adjustable. If the firing pin safety device 1 1 is adjusted by the piston rod 13, it releases the firing pin 12.
  • the piston rod 13 is itself part of a block 14 and is moved by the piston 14 against a spring, not shown.
  • Fig. 2 shows a first variant of an inventive, so combined firing pin safety device 1, which can be integrated in approximately at a marked in Fig. 1 with A point.
  • the piston 14 of a mechanical firing pin safety device 2 has at its lower end 14a an opening 14b, through which a guide rod 16 bent in a U-shape is guided.
  • the rod 16 is movably mounted along its axial direction and can be axially displaced against a compression spring 17 via a Bowden cable 16a belonging to the manual safety device 2.
  • An electrically operated motor / gear unit 18 as part of an electric (remote-controlled) firing pin safety device 3 drives the guide rod 16 of the mechanical firing pin safety device 2 via two spur gears 19, 20 and puts them into rotation against the bias of a torsion spring 21. If the guide rod 16 is in an axial position, with the U-shaped deflection lying within the opening of the piston 14, the piston 14 can be raised and the firing pin 12 released when the rotation of the guide rod 16 by the remote-controlled motor / gear unit 18.
  • the electrical connection is in the simplest case (Fig. 3) via the signal of the remote control (Release Safety Catch) and a signal of manual release via a local actuator (Inhibit Safety Catch Release). Both signals are passed through an AND comparator (6), which transmits a control signal to the actuator of the remote-controlled firing pin safety device, whereby the weapon is finally unlocked.
  • lines and the AND Comparator double executed. Both output signals of the comparators are in turn compared before the actuator is triggered.
  • additional signals are interrogated before triggering the actuator, e.g. a manual safety switch (MAS, man aloft switch) or an emergency stop (emergency stop).
  • MAS manual safety switch
  • Emergency stop emergency stop
  • Fig. 4 shows another variant of a combined Schalgbolzenêtêt 15 again.
  • the piston 14 is urged by a spring (not shown) onto an eccentric shaft 26.
  • the eccentric shaft 26 is movably supported along its axial direction. It can be moved axially against the compression spring 17 via a Bowden cable 26a, which belongs to the manual safety device.
  • An electrically operated motor / gear unit 18 drives via two spur gears 19, 20, the eccentric shaft 26 and offset them against the bias of the torsion spring 21 in rotation. If the eccentric shaft 26 is in an axial position in which its radius is constant (manually secured) with respect to the piston 14, the piston 14 can not be lifted and in the case of rotation of the eccentric shaft 26 generated by the remotely controlled motor / gear unit 18 the firing pin 12 can not be unlocked.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine fernbedienbare Schlagbolzensicherung (1). Hierbei wird zu einer mechanischen Schlagbolzensicherung (2) eine weitere elektrisch fernbedienbare Sicherungseinrichtung (3) hinzugefügt, wobei der Grundsatz gilt, dass eine Schussabgabe erst dann möglich ist, wenn ein Schlagbolzen (12) sowohl lokal mechanisch wie auch elektrisch über die Fernbedienung entsichert ist. Als elektrische Schlagbolzensicherung (3) wird ein elektrischer Aktuator (18) in diemechanische Schlagbolzensicherung (2) eingebunden.

Description

BESCHREIBUNG
Schlagbolzensicherung
Die Erfindung beschäftigt sich mit einer fernbedienbaren Schlagbolzensicherung. Hierbei wird zu einer mechanischen Schlagbolzensicherung eine weitere elektrisch fernbedienbare Sicherungseinrichtung hinzugefügt, wobei der Grundsatz gilt, dass eine Schussabgabe erst dann möglich ist, wenn der Schlagbolzen sowohl lokal mechanisch wie auch elektrisch über die Fernbedienung entsichert ist. Als elektrische Schlagbolzensicherung wird ein elektrischer Aktuator in die mechanische Schlagbolzensicherung eingebunden.
Für die Anzündung der Munition in Rohrwaffen werden vielfach mechanisch betätigte Schlagbolzen verwendet. Diese Schlagbolzen werden gegen eine Spannfeder gespannt, zur Schussabgabe freigegeben, wobei der Schlagbolzen in den Ladungsraum der Rohrwaffe eindringt. Mit der Übertragung der kinetischen Energie des Schlagbolzens auf die dort befindliche Munition wird deren Zündladung angezündet. Anschliessend wird der Schlagbolzen durch eine Rückstellfeder wieder in eine sichere Position gebracht.
Sofern die Rohrwaffe geladen ist, befindet sich in der Patronenkammer vor dem Schlagbolzen eine abschussbereite Patrone. Damit befindet sich die Waffe in einen kritischen Zustand und die Waffe muss gegen ein unbeabsichtigtes oder zufälliges Abfeuern gesichert werden.
Dazu sind mechanische Schlagbolzensicherungen grundsätzlich bekannt. So weisen Waffen mit mechanischer Zündung üblicherweise ein Sicherungselement auf, welches den letzten Aktuator (also den Schlagbolzen) mechanisch sichert. Diese Schlagbolzensicherung wird normalerweise durch einen Bediener manuell lokal am Geschütz bedient. Ein Drück-Dreh- Griff steuert dabei üblicherweise einen Bowdenzug, der eine Kolbenstange bewegt, an deren Ende die Schlagbolzensicherung befestigt ist, wodurch die Schlagbolzensicherung entweder sichert oder entsichert.
Für unbemannte Geschütze ist diese Art der Sicherung üblicherweise nicht möglich, da ein Bediener entweder gar nicht zur Verfügung steht oder aber ein relativ grosser zeitlicher und / oder logistischer Aufwand betrieben werden muss, die manuelle Entsicherung vornehmen zu können. Eine rein fernbediente Schlagbolzensicherung ist für fernbedienbare Geschütze ist nicht gewollt und hat den Nachteil, dass sie von einer von der Waffe entfernt liegenden Waffensteuereinheit entsichert werden könnte, wenn Personal an der Waffe / am Geschütz hantiert, wodurch eine Gefährdung für dieses Personal entstehen würde. Dabei sind eine Reihe von Funktionen am Geschütz aufgrund der geltenden Sicherheitsdoktrin nur zulässig, sofern das Geschütz in einem gesicherten Zustand sich befindet; dazu gehören etwa das Laden, das Entladen oder die Einrichtkontrolle.
Aus der DE 10 2006 037 306 B4 ist eine Vorrichtung zum Auslösen einer Schlagbolzens bekannt. Die Sicherung wird durch einen Querriegel im Verschluss realisiert, der den Schlagbolzen in einer gespannten Position hält. In diesen Querriegel greift ein Sicherungsstift, der von diesem weggedrückt wird, wenn der Verschluss mit dem Waffenrohr funktional verbunden wird.
Die DE 90 01 066 U1 bBetrifft eine Sicherheitsvorrichtung zum wahlweisen Sichern einer Feuerwaffe, hier eines Revolvers. Beim Spannen eines Schlagbolzens wird gleitend eine Hauptfederstange gegen die Wirkung einer Feder bewegt. Der Schlagbolzen wird dann gesperrt und unter der Spannung der Feder gehalten. Wird der Abzug betätigt, wird die Stange freigegeben, wobei der Schlagbolzen selber in eine entgegen gesetzte Richtung zur Stangenbewegung verschwenkt wird und auf die Patronen schlägt. Dieser Revolver weist als erste Sicherung einen mechanischen Sperrmechanismus auf, der ein Verriegeln des Schlagbolzens verhindert, damit dieser nicht mehr vor dem Feuern zurückgezogen werden kann. Eine weitere zweite, von der ersten Sicherheitsvorrichtung unabhängige Sicherheitsvorrichtung umfasst im Wesentlichen eine Steuereinheit, einen elektronischen Dekoder und eine elektronische Treiberstufe. Die Steuereinheit wird durch einen Block gebildet, der ein Spannen oder Nichtspannen des Schlagbolzens realisiert. Im Block eingebunden ist unter anderem ein Motor, der ein Antriebsritzel und ein Zahnrad antreibt. Durch das Zahnrad wird eine Scheibe bewegt, die einen Raum für das Eintreten der Stange zum Spannen des Schlagbolzens freigibt. Soll ein Spannen verhindert werden, wird dieser Raum verschlossen. Die Freischaltung der Steuereinheit ist nur mit Kenntnis einer Kodierung möglich, die über eine Tastatur einer separaten, mit dem Block verbindbaren Bedienung eingegeben werden kann. Damit soll eine nicht autorisierte Benutzung des Revolvers vermieden werden.
Mit der DE 19 46 831 A wird eine Sicherungseinrichtung für kraftbeaufschlagte Schlagvorrichtungen mit einem Schlagelement offenbart. Ein derartiges Schlagelement - Schlagbolzen - wird dabei in einer gespannten Lage festgesetzt und gegen unbeabsichtigtes Auslösen gesichert. Zur weiteren mechanischen Sicherung der Sperrklinke, die durch die Spannbewe- gung des Schlagelements in ihre Sperrlage bewegbar ist, ist diese wahlweise in eine die Spannbewegung übertragende, wirksame und ein die Spannbewegung neutralisierende, unwirksame Stellung bringbar. Diese Einstellung erfolgt durch ein bewegbares Kupplungsglied, dessen Kupplungsfläche in der wirksamen Stellung an der Sperrklinke angreift. Das Kupplungsglied ist im Bereich des hinteren Endes des Schlagelements angeordnet und als ein quer zur Schwenkachse der Sperrklinke bewegbarer Schieber ausgebildet.
Die DE 10 2009 01 1 939 A beschäftigt sich mit einer Verriegelungsvorrichtung für einen Verschluss, wobei der Verschluss oder Verschlussträger durch einen vertikal zum Verschluss verschiebbaren keilartigen Block unterstellt und damit verriegelt wird. Über eine Kinematik erfolgt die Schlagbolzen- bzw. Zündauslösung. Die Kinematik vereint dabei zwei mechanische, miteinander wirkende Sicherungen. Die Kinematik umfasst einen wippenartig um einen Drehpunkt gelagerten ersten Hebel, der mit einem weiteren zweiten Hebel auf den Schlagbolzen einwirkt. Die zweite Sicherung wird durch eine Unterstellung der Zündnadelanlage als parallele Sicherung zur ersten Sicherung durch einen weiteren Hebel realisiert. Dieser Hebel wirkt mit der ersten Sicherung zusammen, wozu ein bewegliches Mittel eingebunden ist, dass den Hebel mit der ersten Sicherung funktional verbindet.
Die DE 10 2008 025 499 A1 betrifft eine ferngesteuerte Bedienung von Maschinenwaffen bzw. -gewehren. Hierbei wird ein adaptierbarer Magnetträgerrahmen am hinteren Ende bzw. an das Bodenstück der Waffe eingebunden, vorzugsweise anstelle der Schulterstütze eines Maschinengewehres, und in diesen ein Abzugsmagneten sowie ein Sicherungsmagneten Idealerweise eingehängt. Durch beide Magneten wird das Erreichen des sicheren Betriebszustandes im Fehlerfall sichergestellt. Zudem darf es keinen Einstieg in die Bedienreihenfolge geben, wenn ein Fehler vorliegt. Als Sicherungsmagnet wird dazu ein bekannter Hubhaltemagnet durch einen Hubhaltemagnet mit redundanter Haltewicklung ersetzt. Ab dem ersten Fehler wird das Abfeuern unterbrochen bzw. unterbunden, um die Bedienreihenfolge einzuhalten, bzw. ihre Einleitung nicht zuzulassen. Des Weiteren wird als Abzugsmagnet der bisherige Hubmagnet durch einen Umkehrhubmagneten ersetzt, wodurch ein Einzelfeuerschießen und ein schnelles Einzelfeuerschießen ermöglicht werden. Durch diese Maßnahme soll erreicht werden, dass die Waffe von einer Handbedienung auf eine ferngesteuerte Bedienung umgerüstet und entsprechend genutzt werden kann.
Aus der DE 102 15 910 B ist eine Vorrichtung für die Erhöhung der Sicherheit bei der Bedienung und Schussauslösung eines schweren Maschinengewehrs oder einer gleichartigen Waffe, insbesondere auf einer Lafette bekannt. Diese umfasst eine Abfeuereinrichtung einem Verstellelement und einer manuellen Notbetätigung, welche ohne Fremdkraft mittels Betätigungszug die Waffe abfeuern kann. Ein weiteres mit Fremdkraft betriebenes Verstellelement ist am hinteren Ende der Waffe angebracht. Dieses Element kann als Einzelschussschalter den Verschluss in der hintersten Rücklaufposition entgegengesetzt zum Rohr mittels eines Hebelgetriebes fangen und festhalten oder auch loslassen und entriegeln. Dadurch wird erreicht, dass es bei einem Defekt der Schlagbolzenarretierung zu einer ungewollten Schussauslösung kommt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Schlagbolzensicherung aufzuzeigen, die für ein insbesondere unbemanntes Geschütz eingesetzt werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Der grundlegende Lösungsansatz besteht darin, zu einer mechanischen Schlagbolzensicherung eine weitere elektrisch fernbedienbare Sicherungseinrichtung hinzuzufügen, wobei der Grundsatz gilt, dass eine Schussabgabe erst dann möglich ist, wenn der Schlagbolzen sowohl lokal mechanisch wie auch elektrisch über die Fernbedienung entsichert ist. Dabei sind beide Sicherrungen funktional miteinander verknüpft, d.h. die mechanische Sicherung und die ferngesteuerte elektrische Sicherung sind miteinander konstruktiv verwoben und bilden eine Einheit. Die Waffe wird nur dann in einen Zustand„entsichert" - also bereit zur Schussabgabe mit freigegebenem Schlagbolzen - überführt, wenn die Waffe sowohl ferngesteuert entsichert als auch mechanisch am Geschütz entsichert worden ist. Zur Entsicherung der Waffe ist die Reihenfolge der beiden (Teil-) Entsicherungen beliebig.
Dazu wird beispielsweise ein bekannter Bowdenzug der mechanischen Entsicherung in einer Führungsstange verlängert, welche eine U-förmige Ausbuchtung trägt. Die Führungsstange greift in eine Öffnung am unteren Ende des Kolbens zur Schlagbolzensicherung formschlüssig ein. Eine elektrisch betriebene Motor / Getriebeeinheit lässt über zwei Stirnräder die Führungsstange einen vorbestimmten Winkel um ihre Achse rotieren. Dabei wird der Bowdenzug von der manuellen Sicherung (auch vor Ort) bedient wohingegen der Motor zur ferngesteuerten (elektrischen) Entsicherung gehört.
Die Funktionsweise dieser doppelten Sicherung ist nun wie folgt:
Ist die Waffe beispielsweise manuell gesichert, so befindet sich der Teil der Führungsstange innerhalb der Öffnung am unteren Ende des Kolbens, welche nicht U-förmig ausgebogen ist. Sofern im manuell gesicherten Zustand über die ferngesteuerte Einheit eine Entsicherung vorgenommen werden soll, rotiert die Führungsstange in der Öffnung, ohne jedoch den Kolben nach oben in die den Schlagbolzen freigebende Position zu heben. Die Waffe bleibt gesichert. Erst durch die manuelle Entsicherung wird die Führungsstange durch den Bowden- zug mit ihrer U-förmigen Ausbuchtung in die Öffnung des Kolbens gezogen, wodurch der Kolben angehoben und die Waffe entsichert wird.
Ist die Waffe ferngesteuert gesichert, so ist der Winkel der Führungsstange derart, dass der Kolben nicht angehoben werden kann - unabhängig davon, ob die Waffe manuell gesichert oder aber entsichert ist.
Die Führungsstange stellt eine formschlüssige mechanische Verbindung zwischen dem Bowdenzug und der Schlagbolzensicherung her. Durch diese Zwangsführung zwischen Bowdenzug und Kolben wird die Möglichkeit ausgeschlossen, dass der Kolben verklemmt ist, obwohl die Kanone mechanisch gesichert wurde bzw. der Bowdenzug angezogen wurde. Wiederum ist eine Schussabgabe erst dann möglich, wenn der Schlagbolzen sowohl (beispielsweise lokal) mechanisch, wie auch elektrisch über die Fernbedienung, die den Aktuator ansteuert, entsichert ist.
Eine Führungsstange gibt die Position des Kolbens eindeutig vor. Damit der Kolben in die entsicherte Position gebracht werden kann, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein:
1 . Die Führungsstange muss angezogen sein, sodass der exzentrische Teil unterhalb des Kolbens liegt (lokale - mechanische -Entsicherung).
2. Der exzentrische Teil der Führungsstange muss nach oben zeigen (ferngesteuerte Entsicherung).
Das (lokale -vor Ort)) Entsichern geschieht über den Bowdenzug. Ferngesteuert entsichert wird indem der Motor die Exzenterwelle über ein Planetengetriebe und über zwei Stirnräder um einen geeigneten Winkel dreht.
Die dargestellte Ausführungsform ist auch besonders sicher ausgelegt. Fällt die Klemmspannung am Motor ab, sei es durch ein gewolltes Steuersignal oder wegen eines Stromausfalls, so wird die Führungsstange / Exzenterwelle automatisch durch zwei vorgespannte Torsionsfedern in die ursprüngliche Position gebracht (fail-safe). Falls eine Torsionsfeder bricht, so reicht die Vorspannung der anderen aus, um die Kanone zu sichern. Jedoch muss das Versagen der Torsionsfeder feststellbar sein, damit diese ersetzt werden kann. Reisst der Bowdenzug, so wird die Führungsstange durch die Druckfeder nach vorne geschoben und die Kanone wird gesichert.
In Weiterführung der Idee bietet die fernbedienbare Schlagbolzensicherung auch Eingänge für andere, am Geschütz bereits vorhandene Sicherheitssignale (z.B. Not-Halt, Not-Aus, Fire- Enable, Man-Aloft, etc). Dadurch wird erreicht, dass die Sicherheit auch erstellt wird, falls das Betätigen des lokalen Stellelementes zur Unterbindung des ferngesteuerten Entsi- cherns vergessen geht. Gleichzeitig wird jede sicherheitsrelevante Funktion redundant ausgelegt, etwa um Fehler durch Kriechströme zu erkennen.
Die Endpositionen der Schlagbolzensicherung werden vorzugsweise mit Sensoren erfasst (gesichert, entsichert). Werden nun die Eingangssignale der fernbedienbaren Schlagbolzensicherung ebenfalls erfasst, kann mit einer einfachen Logik (Software oder analog) das korrekte Funktionieren der Schlagbolzensicherung überwacht werden, womit wieder eine Gefährdung ausgeschlossen werden kann.
Alternativ kann die U-förmig gebogene Führungsstange durch eine Exzenterwelle ersetzt werden, gegen die der Kolben per Federkraft gedrückt wird. Eine Exzenterwelle gibt die Position des Kolbens vor. Damit der Kolben in die entsicherte Position gebracht werden kann, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein:
1 . Der Bowdenzug muss angezogen sein, damit der Exzenter unterhalb des Kolbens liegt (lokale - mechanische - Entsicherung).
2. Der exzentrische Teil der Exzenterwelle muss nach oben zeigen (ferngesteuerte Entsicherung).
Das manuelle, lokale Entsichern erfolgt über den Bowdenzug. Ferngesteuert entsichert wird, indem der Motor die Exzenterwelle über ein Planetengetriebe und über zwei Stirnräder um einen geeigneten Winkel dreht. Fällt die Klemmspannung am Motor ab, sei es durch ein gewolltes Steuersignal oder wegen eines Stromausfalls, so wird die Exzenterwelle automatisch durch zwei vorgespannte Torsionsfedern in die ursprüngliche Position gebracht (fail-safe). Folgende Sicherheiten sorgen dafür, dass die Kanone gesichert wird im Falle eines Versagens eines Bauteils. Falls eine Torsionsfeder bricht, so reicht die Vorspannung der anderen aus, um die Kanone zu sichern. Jedoch muss das Versagen der Torsionsfeder rechtzeitig feststellbar sein, damit diese ersetzt werden kann. Reisst der Bowdenzug, so wird die Exzenterwelle durch die Druckfeder nach vorne geschoben und die Kanone wird gesichert. Die Exzenterwelle besteht aus drei Abschnitten:
In einem ersten Abschnitt liegt der Exzenter. Der Radius nimmt linear mit dem Winkel zu (Archimedische Spirale); dabei entspricht die Differenz der Radien dem Hub des Kolbens. Aus Platzgründen kann die Welle so gelagert werden, dass sie auf einer Achse aufliegt. Hierfür ist am einen Ende der Welle eine Bohrung angebracht.
In einem zweiten Abschnitt der Welle ist der Radius konstant. Es kann nur entweder der erste oder zweite Abschnitt unterhalb des Kolbens liegen. Das axiale Spiel ist durch die Lagerung begrenzt. Damit jedoch die Welle stationär nur zwei Positionen einnehmen kann, muss der Bowdenzug wie bis anhin eingerastet werden, sonst wird die Exzenterwelle von der Druckfeder in die Ausgangslage gebracht.
Im dritten Abschnitt wird die Welle gelagert, das Moment vom Motor wird hier übertragen und die Federkräfte greifen hier an.
Damit die Schlagbolzensicherung mechanisch entsichert werden kann, auch wenn die Kanone per Fernbedienung schon entsichert wurde, ist zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt ein Flansch angebracht. Wiederum aus Platzgründen und da die Exzenterwelle nahe an die Wiege herankommt, darf die Steigung des Flansches nicht zu klein sein, ansonsten wird die Exzenterwelle zu lang. Jedoch kann eine zu grosse Steigung des Flansches dazu führen, dass die Kanone nur mit einem erheblichen Kraftaufwand manuell entsichert werden kann. Der axiale Schaltweg der Exzenterwelle muss dafür geeignet gewählt werden.
Die Schlagbolzensicherung eines Geschützes ist ferngesteuert entsicherbar: Dadurch kann das einsatzbereite Geschütz (also manuell entsichert) bis kurz vor dem Einsatz gesichert werden, wodurch die Sicherheit generell erhöht wird. Zudem wird die Sicherheit für lokale Arbeiten am Geschütz gewährleistet (manuelle Sicherung vor Ort). Die korrekte Funktion der Sicherung ist bei Bedarf automatisch und manuell testbar. Die Waffe erreicht eine zusätzliche Sicherheitsstufe, was den gleichzeitig gestellten Anforderungen an Sicherheit und Be- dienbarkeit der Truppe somit genügt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt.
Fig. 1 eine Darstellung eines Einbaus eines Schalgbolzens und einer Sicherung, Fig. 2 eine kombinierte Schlagbolzensicherung,
Fig. 3 eine Darstellung der Verschaltung der elektrischen Schlagbolzensicherung,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der kombinierten Schlagbolzensicherung.
Fig. 1 zeigt eine Einbaulage eines Schlagbolzens 12 und einer Schalgbolzensicherung 1 1 , wie sie nach dem Stand der Technik bekannt ist. Der Schlagbolzen 12 ist hierbei in Verlängerungen der Rohrachse 14 so positionier, dass dieser vor einem Zündhüttchen 8 einer Patrone 9 innerhalb eines Bodenstücks 10 platziert ist. Der Schlagbolzen 12 ist in Rohrachsenrichtung beweglich gelagert und wird durch die Schlagbolzensicherung 1 1 gesichert. Dabei greift die Schlagbolzensicherung mit einer Öffnung in den hinteren Teil des Schlagbolzens 12 ein. Über eine Kolbenstange 13 ist die Schlagbolzensicherung 1 1 in der Höhe verstellbar. Wird die Schlagbolzensicherung 1 1 durch die Kolbenstange 13 verstellt, gibt sie den Schlagbolzen 12 frei. Die Kolbenstange 13 ist ihrerseits Bestandteil eines Klobens 14 und wird durch den Kolben 14 gegen eine nicht näher dargestellte Feder bewegt.
Fig. 2 zeigt eine erste Variante einer erfinderischen, also kombinierten Schlagbolzensicherung 1 , die in etwa an einer in Fig. 1 mit A gekennzeichneten Stelle eingebunden werden kann. Der Kolben 14 einer mechanischen Schlagbolzensicherung 2 besitzt an seinem unteren Ende 14a eine Öffnung 14b, durch die eine U-förmig gebogene Führungsstange 16 geführt wird. Die Stange 16 ist entlang ihrer axialen Richtung beweglich gelagert und kann über einen Bowdenzug 16a, der zur manuellen Sicherungsvorrichtung 2 gehört, gegen eine Druckfeder 17 axial verschoben werden. Eine elektrisch betriebene Motor/Getriebeeinheit 18 als Teil einer elektrischen (fernbedienbaren) Schlagbolzensicherung 3 treibt über zwei Stirnräder 19, 20 die Führungsstange 16 der mechanischen Schlagbolzensicherung 2 an und versetzt diese gegen die Vorspannung einer Torsionsfeder 21 in Rotation. Befindet sich die Führungsstange 16 in einer axialen Position, bei der die U-förmige Ausbiegung innerhalb der Öffnung des Kolbens 14 liegt, kann bei durch die ferngesteuerte Motor/Getriebeeinheit 18 erzeugte Rotation der Führungsstange 16 der Kolben 14 angehoben und der Schlagbolzen 12 entsichert werden.
Die elektrische Verschaltung erfolgt im einfachsten Fall (Fig. 3) über das Signal der Fernsteuerung (Release Safety Catch) sowie einem Signal der manuellen Entsicherung über ein lokales Stellelement (Inhibit Safety Catch Release). Beide Signale werden über einen UND- Komparator (6) geführt, welche ein Steuersignal an den Aktuator der fernbedienbaren Schlagbolzensicherung übermittelt, wodurch schliesslich die Waffe entsichert wird. Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit sind in einer weiteren Ausführungsform Leitungen und der UND- Komparator doppelt ausgeführt. Beide Ausgangssignale der Komparatoren werden wiederum verglichen, bevor der Aktuator ausgelöst wird.
In einer weiteren Ausführungsform werden zusätzliche Signale vor dem Auslösen des Aktua- tors abgefragt, so z.B. ein manueller Sicherheitsschalter (MAS, man aloft switch) oder ein Nothalt (Emergency Stop).
Fig. 4 gibt eine weitere Variante einer kombinierten Schalgbolzensicherung 15 wieder. Der Kolben 14 wird durch eine Feder (nicht dargestellt) auf eine Exzenterwelle 26 gedrückt. Die Exzenterwelle 26 ist entlang ihrer axialen Richtung beweglich gelagert. Sie kann über einen Bowdenzug 26a, der zur manuellen Sicherungsvorrichtung gehört, gegen die Druckfeder 17 axial verschoben werden. Eine elektrisch betriebene Motor/Getriebeeinheit 18 treibt über zwei Stirnräder 19, 20 die Exzenterwelle 26 an und versetzt diese gegen die Vorspannung der Torsionsfeder 21 in Rotation. Befindet sich die Exzenterwelle 26 in einer axialen Position, bei der ihr Radius sich in Bezug auf den Kolben 14 konstant ist (manuell gesichert), so kann bei durch die ferngesteuerte Motor/Getriebeeinheit 18 erzeugte Rotation der Exzenterwelle 26 der Kolben 14 nicht angehoben werden und der Schlagbolzen 12 nicht entsichert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Schlagbolzensicherung (1 , 15) für einen Schlagbolzen (12) eines insbesondere unbemannten Geschützes, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Aktuator (18) als elektrische Schlagbolzensicherung (3) in eine mechanische Schlagbolzensicherung (2) eingebunden ist, sodass beide Schlagbolzensicherungen (2, 3) die einheitliche gemeinsame Schlagbolzensicherung (1 , 15) bilden.
2. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schlagbolzensicherung (2) aus einem Kolben (14) besteht, der an seinem unteren Ende (14a) eine Öffnung (14b) aufweist, durch die eine U-förmig gebogene Führungsstange (16) geführt ist, wobei die Führungsstange (16) entlang ihrer axialen Richtung beweglich gelagert ist.
3. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (16) über einen Bowdenzug (16a) gegen eine Druckfeder (17) axial verschoben werden kann.
4. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (16) eine formschlüssige mechanische Verbindung zwischen dem Bowdenzug (16a) und der Schlagbolzensicherung (2) herstellt.
5. Schlagbolzensicherung nach einem der Ansprüche 2 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Motor (18) über zwei Stirnräder (19, 20) die Führungsstange (16) der mechanischen Schlagbolzensicherung (1 ) antreibt.
6. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (16) gegen die Vorspannung einer Torsionsfeder (21 ) in Rotation gebracht wird, wenn die Führungsstange (16) in der U-förmige Ausbiegung innerhalb der Öffnung (14a) des Kolbens (14) liegt, sodass bei Rotation der Führungsstange (16) der Kolben (14) angehoben und der Schlagbolzen (12) entsichert werden kann.
7. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schlagbolzensicherung (2) aus einem Kolben (14) und einer Exzenterwelle (26) besteht, wobei der Kolben (14) auf diese gedrückt wird und die Exzenterwelle (26) ent- lang ihrer axialen Richtung beweglich gelagert ist.
8. Schalgbolzensicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (26) aus einem ersten Abschnitt besteht, in dem der Radius linear mit dem Winkel zunimmt und einem zweiten Abschnitt, in dem der Radius konstant ist.
9. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (26) über einen Bowdenzug (26a) gegen eine Druckfeder (17) axial verschoben werden kann.
10. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) über zwei Stirnräder (19, 20) die Exzenterwelle (26) der mechanischen Schlagbolzensicherung (2) antreibt und in Rotation bringt.
1 1 . Schlagbolzensicherung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer durch den Motor (18) erzeugte Rotation der Exzenterwelle (26) der Kolben (14) nicht angehoben werden und der Schlagbolzen nicht entsichert werden kann, wenn der Radius der Exzenterwelle (26) in Bezug auf den Kolben (14) konstant ist und damit manuell gesichert ist.
12. Schlagbolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Abfall der Klemmspannung am Motor (18), die Führungsstange / Exzenterwelle (16, 28) automatisch durch zwei vorgespannte Torsionsfedern in die ursprüngliche Position gebracht wird.
13. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bruch eine Torsionsfeder die Vorspannung der anderen Torsionsfeder ausreichend ist, um das Geschütz zu sichern.
14. Schlagbolzensicherung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Reißen des Bowdenzuges (16,a, 26a), die Führungsstange (16) oder die Exzenterwelle (26) durch die Druckfeder (17) nach vorne geschoben und das Geschütz gesichert wird.
15. Verfahren zur Schlagbolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrische Verschaltung über das Signal der Fernsteuerung (Release Safety Catch) sowie einem Signal der manuellen Entsicherung über ein loka- les Stellelement (Inhibit Safety Catch Release) erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass beide Signale werden über einen UND-Komparator (6) geführt werden, welche ein Steuersignal an den Aktu- ator (18) der fernbedienbaren bzw. elektrischen Schlagbolzensicherung (3) übermittelt, wobei eine Schussabgabe erst dann möglich ist, wenn der Schlagbolzen (12) über die einheitliche Schlagbolzensicherung (1 , 15) sowohl mechanisch als auch elektrisch entsichert ist, wozu die beiden Ausgangssignale der Komparatoren verglichen, bevor der Aktuator ausgelöst wird.
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