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EP2941620B1 - Selbstzerlegungsmechanismus für einen zünder - Google Patents

Selbstzerlegungsmechanismus für einen zünder Download PDF

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Publication number
EP2941620B1
EP2941620B1 EP13814482.9A EP13814482A EP2941620B1 EP 2941620 B1 EP2941620 B1 EP 2941620B1 EP 13814482 A EP13814482 A EP 13814482A EP 2941620 B1 EP2941620 B1 EP 2941620B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
self
ammunition
mass
destruction device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP13814482.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2941620A1 (de
Inventor
Kolja Garber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinmetall Waffe Munition GmbH filed Critical Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Publication of EP2941620A1 publication Critical patent/EP2941620A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2941620B1 publication Critical patent/EP2941620B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C9/00—Time fuzes; Combined time and percussion or pressure-actuated fuzes; Fuzes for timed self-destruction of ammunition
    • F42C9/14—Double fuzes; Multiple fuzes
    • F42C9/16—Double fuzes; Multiple fuzes for self-destruction of ammunition
    • F42C9/18—Double fuzes; Multiple fuzes for self-destruction of ammunition when the spin rate falls below a predetermined limit, e.g. a spring force being stronger than the locking action of a centrifugally-operated lock

Definitions

  • the invention deals with the safety enhancement of modern ammunition, such as a 40mm impact ammunition, by incorporating a mechanical self-destructor into the munition.
  • This is characterized by a simple structure and consists of a rotational spring, a lockable body and a cooperating with this body spring. The body is locked by a lock and a spring-supported mass.
  • the applicant offers such ammunition as low-, medium- and high-velocity cartridges, which stand out due to their high precision and reliability under all climatic conditions ( http://www.rheinmetall-defence.de/en/rheinmetall defense / systems and products / weapons and ammunition / infant ry / 40mm ammunition / index.php).
  • An important safety requirement of such ammunition is to reduce the likelihood of a sharp detonator, etc., ie to prevent ignition if this is undesirable.
  • self-decomposition devices or mechanisms are additionally integrated into the ammunition. These are already known from various ammunition and can be performed electronically, pyrotechnic or mechanical.
  • An electronic fuse device for an igniter of a projectile is known.
  • Another electronic security device discloses the WO 2011/072774 A1 .
  • a safety device for a detonator of a projectile with a rotor for breaking a detonating chain describes the DE 20 2009 008 861 U1 .
  • the DE 199 19 001 A1 specifies a pyrotechnic self-destructor for an ammunition. Mechanical self-destructors are often based on the incorporation of balls or ball packages, which are accelerated backwards by the launch and are forced outward by rotation so as to maintain the firing mechanism in a biased position.
  • US 6,142,080 A discloses an ammunition device having a head igniter, comprising a lockable body and a first spring cooperating with the body, a lock, a spring-supported mass, and a second spring cooperating with said mass, wherein the device is configured to accelerate the ammunition the body is accelerated downwards against the direction of acceleration and thereby the first spring is tensioned.
  • the invention has the object to show a self-decomposition device with which the aforementioned disadvantages are avoided.
  • the invention is based on the idea to be able to implement or implement a mechanical self-decomposition device also later in the ammunition.
  • the set consists of, among other things, a setback body, a setback spring and a kind of locking / locking pin.
  • the rotation spring itself can also the triggering threshold, at which rotational speed of the igniter, the self-decomposition is activated, are set.
  • the locking pin locks the body until it falls below the adjustable speed of rotation of the igniter. This is tunable with the spring force of the rotary spring. With falling below the rotational speed of the body is then unlocked without loss of setback spring energy.
  • the setback body can also be used as a setback backup. It is also advantageous that retrofitting is possible in the case of detonators without a self-destructing device, but also in the case of detonators with pyrotechnic self-decomposition.
  • Fig. 1 shows a self-decomposition device 10 according to the idea of the invention.
  • the self-decomposition device 10 here preferably consists of a rotational spring 2, a body 3 and a spring 4 cooperating with this body 3.
  • the self-decomposition device 10 may be enclosed by an upper housing 1 and a lower housing 5. This variant is always to be preferred if retrofitting of the self-decomposition device 10 is provided.
  • 6 denotes a spring mass and 7 a rotation lock (eg locking pin).
  • Indicated at 12 is a (head) fuze ammunition 11th
  • the self-decomposition device 10 cooperates with a rotor A with a detonator ( Fig. 2 ).
  • a rotor A is pivoted from securing to the shaft position.
  • the rotation lock 7 is moved back to the original position. This is associated with the release of the locking of the body 3, which is accelerated by the spring 4 upwards. By the movement of the body 3 upwards this can drive the rotor A with a detonator at the head detonator or a tapping needle (not shown in detail) at the bottom igniter up, ignite this.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Description

  • Die Erfindung beschäftigt sich mit der Sicherheitserhöhung von modernen Munitionen, beispielsweise einer 40mm Aufschlagmunition, durch Einbindung einer mechanischen Selbstzerlegungseinrichtung in die Munition. Diese ist durch einen einfachen Aufbau gekennzeichnet und besteht aus einer Rotationsfeder, einem verriegelbaren Körper sowie einer mit diesem Körper zusammenwirkenden Feder. Verriegelt wird der Körper durch eine Verriegelung und eine federgestützte Masse.
  • Derartige Munitionen bietet die Anmelderin als Low-, Medium- und High - Velocity Patronen an, die sich durch hohe Präzision und Zuverlässigkeit unter allen klimatischen Bedingungen hervorheben (http://www.rheinmetall-defence.de/de/rheinmetall defence/systems and products/weapons and ammunition/infant ry/40mm ammunition/index.php).
    Eine wichtige Sicherheitsanforderung derartiger Munitionen ist, die Wahrscheinlichkeit eines scharfen Zünders etc. zu reduzieren, d.h. ein Zünden zu verhindern, wenn dieses unerwünscht ist. Zu diesem Zweck werden zusätzlich Selbstzerlegungseinrichtungen bzw. - mechanismen in die Munition integriert. Diese sind bereits von verschiedenen Munitionen bekannt und können elektronisch, pyrotechnisch oder mechanisch ausgeführt sein.
  • Aus der DE 10 2006 047 552 A1 ist eine elektronische Sicherungsvorrichtung für einen Zünder eines Projektils bekannt. Eine weitere elektronische Sicherungseinrichtung offenbart die WO 2011/072774 A1 . Eine Sicherungseinrichtung für einen Zünder eines Geschosses mit einem Rotor zum Unterbrechen einer Zündkette beschreibt die DE 20 2009 008 861 U1 . Die DE 199 19 001 A1 gibt einen pyrotechnischen Selbstzerleger für eine Munition an. Mechanische Selbstzerlegungseinrichtungen basieren häufig auf die Einbindung von Kugeln oder Kugelpaketen, die durch den Abschuss nach hinten beschleunigt werden und durch die Rotation nach außen gedrückt werden, um so den Anzünd-Mechanismus in einer vorgespannten Stellung zu halten. Sobald die Rotation unter einen bestimmten Wert fällt, gleiten die Kugeln in ihre Ursprungsposition und eine Feder setzt den Selbstzerlegungsmechanismus in Gang ( DE 197 26 951 C2 ). Einen Bombletzünder mit einer Selbstzerlegung offenbart auch die DE 100 40 800 A1 , einen selbstneutralisierenden Bombletzünder die DE 44 21 353 C2 .
  • Selbstzerlegungseinrichtungen für 40mm Munitionen sind aber auch der US 6,142,080 A oder der US 6,145,439 A entnehmbar. Das Geschoss der US 6,142,080 A umfasst einen so genannten Rotor-Sicherheitsaktuator mit einem Neutralisationssystem, das nach dem Start scharf gemacht wird. Die Nutzung eines RC- Zeitzählers schlägt die US 6,145,439 A vor. US 3 366 059 A offenbart eine Einrichtung für eine Munition mit einem Kopfzünder, aufweisend einen verriegelbaren Körper sowie eine mit diesem Körper zusammenwirkende erste Feder, eine Verriegelung, eine federgestützte Masse sowie eine mit dieser Masse zusammenwirkende zweite Feder, wobei die Einrichtung derart konfiguriert ist, dass bei Beschleunigung der Munition der Körper entgegen der Beschleunigungsrichtung nach unten beschleunigt wird und dadurch die erste Feder gespannt wird.
  • Die vorgenannten mechanischen Lösungen haben den Nachteil, dass für die Integration selbiger der eigentliche Wirkraum in der Patrone reduziert wird, da der Aufbau der Einrichtungen einen relativ hohen Platzbedarf bedingt. Zudem kann es aufgrund eines stattfindenden Energieabbaus dazu kommen, dass der Detonator nicht mehr die notwendige Energie erhält, um auszulösen.
  • Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Selbstzerlegungseinrichtung aufzuzeigen, mit der die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen listen die Unteransprüche auf.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine mechanische Selbstzerlegungseinrichtung auch nachträglich in die Munition zu implementieren bzw. implementieren zu können. Die Einrichtung setzt sich unter anderem aus einem Setback (Rückschlag) -Körper, einer Setback (Rückschlag) -Feder sowie einer Art Verriegelung / Verriegelungsstift zusammen.
  • Während der Beschleunigung der Patrone 1 Munition wird dieser Körper nach unten beschleunigt, die Feder gespannt. Durch die Rotation der Patrone wird der Verriegelungsstift in eine federgestützte Masse gedrückt, der Körper mit dem Gehäuse verriegelt. Dadurch wird verhindert, dass sich der Körper nach oben bewegen kann. Während der Armierungssequenz der Patrone wird ein Rotor von der Sicherstellung in die Schaftstellung geschwenkt. In dieser Position ist der Zünder scharf, die Munition einsatzbereit. Beim Aufschlagen der Munition kann der Zünder aktiviert werden.
  • Fällt die Rotation jedoch unterhalb einer vorgegebenen / bestimmten Drehzahl, - unerwünschter und sicherheitskritischer Zustand - ist bzw. wirkt nunmehr die Federkraft der Rotationsfeder größer als die Rotationskraft, die auf die (den) Verriegelung (-sstift) wirkt. Die Verriegelung / der Verriegelungsstift wird wieder in seine Ursprungsposition bewegt. Damit verbunden ist das Lösen der Verriegelung des verriegelten Körpers, der durch die Setback-Feder nach oben beschleunigt wird. Durch die Bewegung des Köpers nach oben kann dieser den Rotor mit Detonator beim Kopfzünder oder eine Anstichnadel beim Bodenzünder nach oben treiben und damit den Detonator / Zünder zünden. Die vorgenannte Idee ist unabhängig des Zünderdesigns verwendbar.
  • Durch die Rotationsfeder selbst kann zudem die Auslöseschwelle, bei welcher Rotationsgeschwindigkeit des Zünders die Selbstzerlegung aktiviert wird, eingestellt werden. Der Verriegelungsstift verriegelt den Körper so lange, bis die einstellbare Rotationsgeschwindigkeit des Zünders unterschritten wird. Diese ist abstimmbar mit der Federkraft der Rotationsfeder. Mit Unterschreiten der Rotationsgeschwindigkeit wird dann ohne Verlust der Setback- Feder-Energie der Körper entriegelt. Der Setback- Körper kann gleichzeitig als Setback- Sicherung genutzt werden. Vorteilhaft ist auch, dass ein Nachrüsten bei Zündern ohne Selbstzerstörungseinrichtung aber auch bei Zündern mit einer pyrotechnischen Selbstzerlegung möglich ist.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Schnittdarstellung der Selbstzerlegungseinrichtung in einem Kopfzünder,
    Fig. 2
    eine Draufsichtdarstellung der Selbstzerlegungseinrichtung aus Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt eine Selbstzerlegungseinrichtung 10 nach der Idee der Erfindung. Die Selbstzerlegungseinrichtung 10 besteht hier bevorzugt aus einer Rotationsfeder 2, einem Körper 3 sowie einer mit diesem Körper 3 zusammenwirkenden Feder 4. Die Selbstzerlegungseinrichtung 10 kann von einem oberen Gehäuse 1 und einem unteren Gehäuse 5 umschlossen sein. Diese Variante ist immer dann zu bevorzugen, wenn eine Nachrüstung der Selbstzerlegungseinrichtung 10 vorgesehen ist. Mit 6 ist eine Federmasse und mit 7 eine Rotationsperre (z. B. Verriegelungsstift) gekennzeichnet. Mit 12 angedeutet ist ein (Kopf-) Zünder einer Munition 11.
  • Die Selbstzerlegungseinrichtung 10 wirkt mit einem Rotor A mit einem Detonator zusammen (Fig. 2).
  • Die Funktionsweise ist wie folgt:
    • Während der Beschleunigung der Patrone / Munition 12 wird dieser Körper 3 nach unten beschleunigt, die Feder 4 gespannt. Durch die Rotation der Patrone wird die Rotationssperre 7 in die federgestützte Masse 6 gedrückt, der Körper 3 mit dem Gehäuse 1 verriegelt. Dadurch wird verhindert, dass sich der Körper 3 nach oben bewegen kann.
  • Während der Armierungssequenz der Patrone, wird ein Rotor A von der Sicherstellung in die Schaftstellung geschwenkt.
  • Fällt die Rotation unterhalb einer vorgegebenen / bestimmten Drehzahl, wird die Rotationssperre 7 wieder in die Ursprungsposition bewegt. Damit verbunden ist das Lösen der Verriegelung der Körpers 3, der durch die Feder 4 nach oben beschleunigt wird. Durch die Bewegung des Köpers 3 nach oben kann dieser den Rotor A mit Detonator beim Kopfzünder oder eine Anstichnadel (nicht näher dargestellt) beim Bodenzünder nach oben treiben, diesen zünden.

Claims (6)

  1. Selbstzerlegungseinrichtung (10) für eine Munition (11) mit einem Kopf- und / oder Bodenzünder (12), aufweisend einen verriegelbaren Körper (3) sowie eine mit diesem Körper (3) zusammenwirkende erste Feder (4), eine Verriegelung (7), eine federgestützte Masse (6) sowie eine mit dieser Masse (6) zusammenwirkende zweite Feder (2), wobei die Selbstzerlegungseinrichtung (10) derart konfiguriert ist, dass
    a. bei Beschleunigung der Munition (11) der Körper entgegen der Beschleunigungsrichtung nach unten beschleunigt wird, dadurch die erste Feder (4) gespannt wird und durch die Rotation der Munition (11) die Verriegelung (7) entgegen der Federkraft der zweiten Feder (2) in die federgestützte Masse (6) gedrückt wird, sodass der Körper (3) verriegelt ist, und
    b. bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl der Munition (11) das Entriegeln derart erfolgt, dass
    c. bei Unterschreitung der bestimmten Drehzahl die Federkraft der zweiten Feder (2) größer ist als die auf die Verriegelung (7) und die Masse (6) wirkende Rotationskraft, wodurch
    d. die zweite Feder (2) die Masse (6) und die Verriegelung (7) in die Ursprungsposition bewegt, und wobei
    e. der Körper (3) durch die Federkraft der ersten Feder (4) einen Rotor (A) mit Detonator oder eine Anstichnadel in Richtung der Anfangsbeschleunigung der Munition (11) bewegt und den Detonator oder einen Zünder zündet.
  2. Selbstzerlegungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass bei Beschleunigung der Munition (11) der Körper (3) entgegen der Kraft der Feder (4) entgegen der Beschleunigungsrichtung nach unten beschleunigt wird, wobei der Körper (3) den den Detonator enthaltenden Rotor (A) freigibt und der Rotor (A) von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung geschwenkt wird.
  3. Selbstzerlegungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass durch die Rotation der Munition (11) die Verriegelung (7) in die Masse (6) entgegen der Federkraft der mit der Masse (6) zusammenwirkenden Feder (2) gedrückt wird.
  4. Selbstzerlegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Selbstzerlegungseinrichtung (10) von einem oberen Gehäuse (1) und einem unteren Gehäuse (5) umschlossen ist.
  5. Selbstzerlegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass über die Feder (2) die Auslöseschwelle eingestellt wird, bei welcher Rotationsgeschwindigkeit des Zünders (12) die Selbstzerlegung aktiviert wird.
  6. Selbstzerlegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) gleichzeitig als Sicherung der Selbstzerlegungseinrichtung fungiert.
EP13814482.9A 2013-01-07 2013-12-11 Selbstzerlegungsmechanismus für einen zünder Active EP2941620B1 (de)

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EP2941620A1 EP2941620A1 (de) 2015-11-11
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