DE8119466U1 - Sicherungseinrichtung fuer geschosszuender - Google Patents

Description

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DIEHL GmbH S Co., 85DD Nürnberg

Sicherungseinrichtung für GeschoBzünder

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung gemäB Q) dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In den "Allgemeinen Konstruktionsrichtlinien und Konstruktionsmerkmalen für die Sicherheit von Zündsystemen für luftfahrzeuggebundene Munition" (STANAG Nr. 3525, 3. Ausgabe vom 23.1.1976; Seiten 10/11) wird gefordert, daß für die Beseitigung der Sperreinrichtung zwecks Scharfstellung der Zündkette im allgemeinen keine Vorrichtungen verwendet werden sollen, die gespeicherte

Energie enthalten, um eine hohe Sicherheit des Zündsystems zu erzielen.

s~~ Im Sinne dieser Sicherheitsanforderung liegt der Erfin-

dung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung

der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die erhöhten Anforderungen gerecht wird, aber gleichwohl auch unter den beengten Raumgegebenheiten in einem Geschoß-Zünder funktionstüchtig, also möglichst ohne großen konstruktiven 2D Zusatzaufwand, realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Sicherungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zusätzlich nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgestaltet ist.

Der Lösung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß es zu bevorzugen ist, die an sich bewährten Einrichtungen zur Betätigung von Entriegelungsvorrichtungen vor der Scharfstellung der Zündkette irn abgefeuerten Geschoß heranzuziehen, jedoch bei einem vorgespannten (Feder-] Kraftspeicher diesen erst infolge abschußbedingter Verlagerung eines Trägheitselementes mit der Entriegelungsvorrichtung funktionell zu koppeln; während im anderen Falle schon vor dem Abschuß eine Wirkverbindung zur Entriegelungsvorrichtung eingestellt ist, die aber erst mit abschußbedingtem Laden des (Feder-) Kraftspeichers in Funktionsbereitschaft gesetzt ist.

Im erstgenannten Falle kann die Masse einer schon vorgespannten Feder selbst das Trägheitselement bilden, indem die gespannte Feder insgesamt als Reaktion auf die Abschuß-Beschleunigung des Geschosses zum Eingriff mit der Entriegelungsvorrichtung gebracht wirdj während im Falle der zweitgenannten Alternative das Trägheitselement als formverriegelndes (keilförmiges) oder kraftverriegelndes (über eine Spreizfeder arretierbares) Spannelement zum Spannen der Feder ausgebildet ist, die bereits zum Zeitpunkt des Abschusses, dann aber noch im ungespannten Zustand, mit der Entriegelungsvorrichtung in Eingriff steht.

Bei beiden Varianten kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, Arretierungen auszubilden, die nur von denjenigen Kräften überwunden werden, die aufgrund der Abschuß-Beschleunigung auftreten, so daß eine Entriegelung aufgrund sonstiger Geschoßhandhabung bzw. sonstiger Außeneinflüsse auf das Geschoß praktisch ausschließbar ist.

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Die erst abschuBbedingt vom Kraftspeicher durchführbare Entriegelungsfunktion kann dafür herangezogen werden, weitere Entriegelungsmaßnahmen zum Scharfstellen der Zündkette aufgrund einer Folge von Umwelteinflüssen freizugeben, oder aber dafür, eine gesteuerte Sicherung zu betätigen, also aufgrund anderweitiger Umweltkriterien eine gewisse Sicherheitszeitspanne nach dem Abschuß durch entsprechende Verlagerung der Trennwand-, Schieber- oder Rotor-Sicherung die Sprengkapsel für die Übertragungs-

1G ladung des Geschoß-Zünders gegenüber einer Anstichnadel f~) in Zündbereitschaft zu bringen. Die gleiche Sicherheits-

Betätigung einer Entriegelungsvorrichtung kann aber außerdem dafür herangezogen werden, eine Selbstzerlegungseinrichtung in Funktionsbereitschaft zu bringen, so daß danach mit Aufhebung einer mechanischen Arretierung über den Kraftspeicher die Selbstzerstörungs-Zündung ausgelöst werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergaben sich aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche vereinfacht dargestellten bevorzugten Prinzipbeispielen zur Realisierung der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung mit einem Entriegelungs-Kraftspeicher, der erst aufgrund der beim Abschuß wirkenden Beschleunigung in Wirk-Bereitschaft gesetzt wird. Es zeigt:

Fig. 1 im Achsial-Längsschnitt ein Spreng-Geschoß mit aufgesetztem Zünder, aber ohne Treibladung, in Prinzipdarstellung»

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Entriegelungsvorrichtung eines Zünders gemäß Fig.1 vor dem Geschoß-Abschuß,

Fig. 3 die Entriegelungsvorrichtung gemäß Fig. 2 nach dem Geschoß-Abschuß,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß der Schnitt-Sichtlinie 5 IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 ein Detail gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 4..

10 Fig. 6 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Entrie-(*"") gelungsvorrichtung,

|i ,,.. Fig. 7 die Ansicht gemäß den Sichtpfeilen VII-VII I i η F i g . 6 ,

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ί Fig. B die Entriegelungsvorrichtung gemäß Fig. 6

nach dem Geschoß-Abschuß,

I Fig. 9 die Ansicht gemäß den Sichtpfeilen IX-IX

I 20 in Fig. B,

Fig. 10 eine Entriegelungsvorrichtung für eine

Selbstzerlegungs-Einrichtung vor dem Geschoßabschuß,
25

Fig· 11 die Entriegelungsvorrichtung gemäß Fig. 10 nach dem Geschoß-Abschuß, und

Fig. 12 die Entriegelungsvorrichtung gemäß Fig. 11 30 bei Freigabe der Selbstzerlegungs-Initi-

ierung.

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Fig. 1 zeigt im Achsial-Längsschnitt ein Geschoß 1 mit
in seine Stirnöffnung 2 eingesetztem Zünder 3. Bei dem dargestellten Beispiel für das Geschoß 1 handelt es sich um
ein Sprenggeschoß, das eine im wesentlichen ganz mit
Sprengstoff 4 gefüllte Geschoßhülle 5 aufweist. Für seinen
Abschuß aus einem (in der Zeichnung nicht dargestellten)

Waffenrohr ist das Geschoß 1 rückwärtig, hinter seinem

das

Führungsband 6 für Hervorrufen eines Stabilisierungsdralles im Zuge des Vortriebes durch das mit entsprechendem
Drallzug ausgestattete Waffenrohr, mit einer (in der

Zeichnung nicht dargestellten) Treibladungshülse auszustatten .

Bei entsichertem, also scharfgestelItem Zündsystem des
Zünders 3 bewirkt ein etwa auf Zielannäherung oder auf
Aufschlag ansprechender Auslösemechanismus 7 das Anstechen einer Sprengkapsel B, die. ihrerseits eine Übertragungsladung 9 initiiert, um den Sprengstoff 4 zu
zünden und somit im Ziel die Splitterwirkung der Geschoßhülle 5 und die Sprengstoff-Gasschlagwirkung auszulösen.

Damit der Sprengstoff 4 nicht schon bei der Handhabung

des Geschosses 1 vor dem Abschuß bzw. beim oder unmittel- f

bar nach dem Abschuß zündet, enthält der Zünder 3 eine u

mehrfach wirkende Sicherungseinrichtung 10, die die |

Zünder-Wirkungskette über die Sprengkapsel 8 und die ί

'i Übertragungsladung 9 auf den Sprengstoff 4 erst ermög- t

licht, wenn aufgrund wenigstens zweier voneinander unab- JS

hängiger umweltbedingter physikalischer Erscheinungen |

feststeht, daß nicht nur der Abschuß des Geschosses 1 |

im Waffenrohr stattgefunden sondern das Geschoß 1 auch [

bereits eine Sicherheitsstrecke vor der Waffenrohr- '.■.

Mündung durchflogen hat. y'

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In Sicherungselementen der Sicherungseinrichtung 10 ausgebildete Sperreinrichtungen haben eine mechanische Zündkettenunterbrechung zu gewährleisten, so daß eine Sprengkapseldetonation erst nach Scharfstellen der Zündkette (z.B. durch Entfernen einer Trennwand, durch Einrücken eines Schiebers oder durch Einschwenken eines Rotors) zum Initiieren der Übertragungsladung 9 und damit zum Zünden des Wirk-Sprengstoffes 4 führen kann.

Aus Sicherheitsgründen soll vor und bei Abschuß des Geschosses 1 mit den Sicherungselementen der Sicherungs-,einrichtung 10 möglichst keine Vorrichtung zum Entfernen der Sperreinrichtungen in Wirkverbindung stehen, die gespeicherte Energie enthält. Um dieses Sicherheitserfordernis zu realisieren, sind Trägheitselemente vorgesehen, die derart mit einem Kraftspeicher in Wirkverbindung stehen, daß dieser erst aufgrund abschußbedingter Geschoß-Beschleunigung eine Kraft in eine Entriegelungsvorrichtung einleiten kann.

Bei der Sicherungseinrichtung 10 gemäß Fig. 2 bis Fig. 4 ist als Entriegelungsvorrichtung 11 ein Hebel 12 vorgesehen, der unter Einfluß eines Kraftspeichers in Form einer Schwenkfeder 13 quer zur Geschoß-Längsachse 14 verdrehbar ist, um - je nach der im Einzelfalle realisierten Funktion der Sicherungseinrichtung 10 - z.B. eine Schieber- oder eine Rotor-Sicherung zur Verlagerung in die Zündketten-Scharfstellung freizugeben und/oder durchzuführen, nachdem die Verriegelungshülse 15 z.B. mittels einer Hebefeder 16 den Bewegungsablauf für diese Scharfstell-Verlagerung freigegeben hat, die ihrerseits zuvor vom Hebel 12 blockiert wurde.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis Fig. 4 ist der Kraftspeicher auch in seiner gesicherten Stellung aufgeladen, indem vor dem Abschuß (Fig. 2) die Schwenkfeder 13 zwar gespannt, aber noch außer Eingriff mit dem Hebel 12 der Entriegelungsvorrichtung 11 ist. Die gespannte Schwenkfeder 13 ist längs eines parallel zur Geschoß-LängsEchse 14 sich erstreckenden Führungsstiftes infolge ihrer Masseträgheit beim Abschuß in die in Fig. 3/ Fig. 4 dargestellte Wirkstellung verbringbar. Dabei wird

1D die auch in Sicherstellung schon vorhandene Vorspannung A dadurch aufrechterhalten, daß die Schwenkfeder 13 mit

ihrem Stützende 18 an einer geschoßfesten Stützeinrichtung 19 etwa in Form eines weiteren Stiftes (Fig. 4] und mit ihrem Betätigungsende 20 an einer geschoßfesten Anlage 21 entlanggleitet; ehe es in entsicherter Stellung der Entriegelungsvorrichtung 11 einen Betätigungsvorsprung 22 am Hebel 12 hintergreift, um diesen um beispielsweise die Achse des Führungsstiftes 17 (Fig. 4) und damit aus dem Verriegelungs-Eingriff mit der Verriegelungshülse 15 heraus zu schwenken.

Damit dieser Übergang von der gesicherten in die entsicherte, und mit der Entriegelungsvorrichtung 11 in Wirkverbindung stehenden, Position des Kraftspeichers nicht vor Abschuß des Geschosses 1 stattfindet, ist am Führungsstift 17 eine Arretierung in Form einer Querschnittsvergrößerung, etwa eines umlaufenden Wulstes 23, vorgesehen, vor (bezüglich der Bewegungsrichtung des abgeschossenen Geschosses 1) dem die Schwenkfeder 13 in gesicherter Stellung der Entriegelungsvorrichtung 11 gelegen ist. Die Masse der Schwenkfeder 13 dient als Trägheitselament, das infolge der Abschuß-Beschleunigung entgegen der Geschoß-Bewegungsrichtung verlagert wird; aber diese Sicherheits-Arretierung nur durch Aufweitung der Spiralwindung 24 zum Überwinden des Wulstes 23 überschreiten kann, wodurch eine Verlagerung der Schwenk-

feder 13 aus ihrer gesicherten in die entsicherte Stellung bei handhabungsbedingten geringeren Beschleunigungen ausgeschlossen ist. ■

Um nach Verbringen der vorgespannten Schwenkfeder 13 in ihre entsicherte Stellung, in der sie mit dem Hebel 12 in Eingriff steht, ebenfalls eine die ordnungsgemäße Funktion sicherstellende Arretierung auszubilden, kann die Stützeinrichtung 19 und/oder der Betätigungsvorsprung 22 an der Peripherie jeweils mit einer Einbuchtung 25 ausgestattet sein, in die die zugeordneten Enden 1B bzw. 20 der Schwenkfeder 13 einrasten, wenn letztere zum Hebel 12 hin verlagert ist. Dadurch ist eine verkantungsfreie J; Funktion der Schwenkfeder 13 für die Bewegung des Hebels

. 15 12 aus seinem Arretierungs-Einschnitt 26 in der Verriegelungshülse 15 heraus gewährleistet, und diese kann angehoben werden, um nach Einwirkung eines weiteren Umwelteinflusses endgültig die mechanische Zündkettenunterbrechung aufzuheben, also den Zünder 3 scharfzustellen. 20

Damit nicht schon vor dem Abschuß und somit vor Eingriff der Schwenkfeder 13 ein Herausschwenken des Hebels 12 aus

|; seinem Eingriff mit der Verriegelungshülse 15 durch andere

ι f~\ Umwelteinflüsse wie Erschütterungen oder Drehbewegungen

ji 25 eintreten kann, ist vorteilhafterwaise zusätzlich eine \ Betätigungssperre 27 im Bewegungsweg des Hebels 12 vor-

! gesehen, die erst abschußbedingt, also aufgrund der Ge-

\ schoßbeschleunigung, außer Funktion tritt. Diese Betäti-

gungssperre 27 kenn einfach als elastisch oder - vorteil-

' 3D hafter - plastisch verformbares Sicherungsblech 2B (vergleiche Fig. 5] realisiert sein, das in gesicherter Stellung gegen den Hebel 12 entgegen seiner Bewegungsrichtung anliegt aber aufgrund seiner Masseträgheit und der Einwirkung der AbschuBbeschleunigung - z.B. in sinen Ausweichraum 29 hinein - derart verformt wird, daß der

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Hebel 12 danach seine Entriegelungsfunktion durchführen kann.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. B bis Fig. 9 steht der Kraftspeicher schon in gesicherter Stellung der Sicherungseinrichtung 10 mit der Entriegelungsvorrichtung 11 in Eingriff, ist vor dem Abschuß, also in gesicherter Stellung, jedoch noch nicht geladen. Vielmehr ist nun ein Trägheitselement in Form eines aufgrund der Abschuß-Beschleunigung parallel zur Geschoß-Längsachse 14 verschiebbaren Keiles 30 vorgesehen, der gegen das Stützende 18 der Schwenkfeder 13 anliegt und diese spannt, wenn er aufgrund seiner Masseträgheit entgegen der Geschoß-Abschußrichtung relativ zur Schwenkfeder 13 verschoben wird (vergleiche Fig. 8 und Fig. 9).

Es ist wieder eine Arretierung gegen vorzeitiges Eindringen des geladenen Kraftspeichers in Wirkverbindung mit der Entriegelungsvorrichtung vorgesehen, nämlich nun in Form eines zünderfesten Haltebleches 31, das in eine

Nut 32 der nun verschiebbaren und damit zugleich als Keil-Führung dienenden Stützeinrichtung 19' in deren gesicherter Stellung eingreift. Bei Auftreten einer Abschuß-V.» Beschleunigung wird das Halteblech 31 abgeschert oder (wie in Fig. 8 dargestellt] weggebogen, so daß die Stü'jzeinrichtung 19' sich verschieben kann, und der Keil 30 die Schwenkfeder 13 spannt, die ihrerseits bei dieser Variante ortsfest im Geschoß beim Hebel 12 angeordnet ist,

Bei der in Fig. 10 bis Fig. 12 dargestellten Abwandlung der Bauart und des Einsatzfalles einer erfindungsgsmäßen Sicherungseinrichtung wird infolge der Abschuß-Beschleunigung eines Geschosses ein Trägheitselement in Form eines Stützkäfiges 33 zwischen Führungswänden 34 entgegen der Abschußrichtung des Geschosses bewegt, um

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einen Kraftspeicher in Form einer Vortriebsfeder 35 zum Betätigen einer Selbstzerlegungs-Initiiernadel 36 zu spannen. Als Selbstzerlegungs-Einriegelungsglied 37 dient ein Spreizring 38, der zunächst C Fig. 10, Fig. 11) vor einer Stützschulter 39 liegt und einen Vortrieb der Initiiernadel 36 durch den im Zuge des Abschusses geladenen Kraftspeicher (Vortriebsfeder 35) verhindert. Nach einer gewissen,konstruktiv vorgegebenen Freiflugzeit des abgefeuerten Geschosses schnappt der Spreizring 3B über die periphere Berandung der Stützschulter Γ\ 39 auf ,und die Vortriebsfeder 35 stößt die Initiiernadel

36 -in die (in der Zeichnung nicht dargestellte, zwischenzeitlich in Linie geschwenkte) Sprengkapsel zur Einleitung einer Selbstzerlegungs-Zündung, um bei Übungsschüssen oder bei Fehlschüssen das Geschoß nach einer gewissen Flugzeit unschädlich zu machen. Für diesen Spreizring kann, wie in der erstzitierten prioritätsgleichen Parallelanmeldung ausgeführt, vorzugsweise ein 0-förmiges oder U-förmiges Konstruktionselement aus Material mit Formerinnerungsvermögen (sog. Memory-Legierung) Anwendung finden, das bedingt durch beim Freiflug auftretende Erwärmung und nach Maßgabe der konstruktiv vorgebbaren Wärmeübergangsgegebenheiten aufgeheizt wird und nahezu schlagartig unter Freisetzung relativ hoher Kristallgitterkräfte eine Formänderung im Sinne einer Entriegelung der Selbstzerstörungs-Auslösung erfährt.

Wiederum ist eine Arretierung gegen vorzeitiges Eintreten des Kraftspeichers in Wirkverbindung mit dem Entriegelungsglied 37 vorgesehen, nun mittels Ausnehmungen 40 in den Führungswänden 34, in die sich quer zur Lagerungsrichtung des Trägheitselementes (Stützkäfig 33) im Stützkäfig 33 angeordnete Spreizelemente 41 federbelastet einschmiegen. Nur die Abschuß-Beschleunigung reicht aus,

35

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- 11 -

diese Spreizelemente 41 gegen die Wirkung der Spreizfeder 42 aus den Ausnehmungen 40 herauszudrücken und nach Vorschub des Stützkäfiges 33 in die Lade-Stellung des Kraftspeichers (Vortriebsfeder 35) in dort entsprechend vorgesehene Ausnehmungen 43 einrasten zu lassen, so daß der Stützkäfig 33 nun als Widerlager für die Selbstzerlegungs-Vortriebsfeder 35 dient.

...12

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Zusammenfassung

Bei der Sicherungseinrichtung (1D] für einen Geschoß-Zünder (3) soll die Entriegelung bzw. die Scharfstellung
nach Entriegelung der Zünder-Sicherung aufgrund abschußbedingt auftretender Umweltkriterien, und gegebenenfalls
eine Geschoß-Selbstzerlegung nach einer gewissen Geschoß-Flugzeit , nicht mittels eines Kraftspeichers erfolgen, der schon vor dem Abschuß geladen ist. Deshalb wird ein Trägheitselement vorgesehen, mittels dessen der Kraftspeicher J aufgrund der Abschuß-Beschleunigung geladen oder ein vor-

1D geladener Kraftspeicher in Eingriff mit einem Wirkelement der Entriegelungsvorrichtung (11] gebracht wird, wobei
vorzugsweise eine vom Trägheitselement zu überwindende
Arretierung oder eine aufgrund abschußbedingter Beschleunigung außer Funktion tretende Betätigungssperre gegen

vorzeitiges Eingreifen der Wirkverbindung zwischen Kraftspeicher und Entriegelungs-Betätigungselement vorgesehen
ist.

(Fig. 2)
20

Bezugszeichen

1 Geschoß

2 Stirnöffnung

3 Zünder

4 Sprengstoff

5 Geschoßhülle

6 Führungsband

7 Auslösemechanismus
B Sprengkapsel

9 Übertragungsladung

10 Sicherungseinrichtung

11 Entriegelungsvorrichtung

12 Hebel

13 Schwenkfeder

14 Geschoß-Längsachse

15 Verriegelungshülse

16 Hebefeder

17 Führungsstift
1B Stützende

19 Stützeinrichtung

20 Betätigungsende

O 21 Anlage |

22 Betätigungsvorsprung |

23 Wulst I

24 Spiralwindung :■ 2 5 E i η b u c h t u η g f

26 Arretierungs-Einschnitt |

27 Betätigungssperre |

2B Sicherungsblech |

29 Ausweichraum §

30 Keil I

31 Halteblech |

32 Nut %

2 -

33 Stützkäfig

34 Führungswände

35 Vortriebsfeder

36 Selbstzerlegungs-Initiiernadel

37 Selbstzerlegungs-Entriegelungsglied 36 Spreizring

39 StützschultBr

40 Ausnehmungen

41 Spreizelemente

42 Spreizfeder

43 Ausnehmungen

Claims (1)

1. - 12 -

   Schutzansprüche

   1» Sicherungseinrichtung (10) für einen Geschoß-Zünder (3) mit wenigstens einem Sicherungselement in seiner Zündkette, das unter abschußbedingter Einwirkung von Umwelteinflüssen zur Entriegelung für Scharfstellung der Zündkette'beiträgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftspeicher in Eingriff mit einer Entriegelungsvorrichtung (11) verbringbar angeordnet und mit einem Trägheitselement gekoppelt ist.

   2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

   daß der aufgeladene Kraftspeicher vom Trägheitselement zum Eingriff mit der Entriegelungsvorrichtung (11) verbringbar ist.

   3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß ein vom Trägheitselement aufladbarer Kraftspeicher vorgesehen ist.
   20

   4. Sicherungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   daß eine vom Trägheitselement zu überwindende Arretierung vorgesehen ist.
   25

   5. Sicherungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine aufgrund abschußbedingter Geschoß-Beschleunigung außer Funktion tretende Betätigungssperre vorgesehen ist.

   . . .13

   - 13 -

   6. Sicherungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspsicher als Federkraft-Speicher (Schwenkfeder 13j Vortriebsfeder 35] ausgebildet ist.

   7. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet ,

   daß das Trägheitselement als Feder (13; 35) ausgebil'det ist.

   6. Sichergngseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Trägheitselement als Spannelement (Keil 3Dj Stützkäfig 33) ausgebildet ist.

   9. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß eine federbelastet zu überwindende Arretierung (Wulst 23; Ausnehmungen 40) vorgesehen ist.

   ... 14