CH660079A5

CH660079A5 - SECURING DEVICE ON A FLOOR IGNITION.

Info

Publication number: CH660079A5
Application number: CH3649/82A
Authority: CH
Inventors: Peter Weidner
Original assignee: Diehl Gmbh & Co
Priority date: 1981-07-03
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1987-03-13
Also published as: IT8222156A0; DE3126289A1; FR2509037B1; FR2509037A1; DE3126289C2; GB2103340A; GB2103340B; IT1152273B; IT8222284V0

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a safety device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Sicherungseinrichtung ist aus der DE-PS 1 578 496 bekannt. Als zweites Sicherungselement zur s Gewährleistung der sog. Vorrohrsicherheit (Scharfstellung des Zünders erst nach Durchmessen eines Sicherheitsabstandes im freien Geschoss-Flug vor der Mündungsöffnung des Abschuss-Waffenrohres) ist dort ein Schmelzkörper vorgesehen, der mit seiner Stirnfläche während des Geschoss-lo Freifluges der Staudruckwärme ausgesetzt ist. Wenn er bis auf Schmelztemperatur erhitzt ist, ermöglicht er den Vorschub eines federbelasteten Stempels, womit der Zünder in Scharfstellung übergeht. Such a safety device is known from DE-PS 1 578 496. As a second securing element to ensure the so-called fore-pipe safety (focus of the detonator only after measuring a safety distance in the free projectile flight in front of the muzzle opening of the launching weapon barrel) there is a melting body which with its end face during the projectile-free free flight of the dynamic pressure heat is exposed. When it is heated to the melting temperature, it allows a spring-loaded plunger to be advanced, which brings the igniter into focus.

Nachteilig an dieser Sicherungseinrichtung ist insbeson-is dere, dass die über den Schmelzkörper erfolgende Entriegelung des zweiten Sicherungselementes konstruktiv schwierig definierbar ist, weil der Schmelzkörper im Zuge seiner Erwärmung vor dem endgültigen Wegschmelzen zunächst eine plastische Konsistenz aufweist, in der er kein Konstruk-20 tionsteil mit definierten mechanischen und geometrischen Eigenschaften mehr darstellt und auch keine eindeutige Verriegelungsfunktion mehr gewährleistet; während das Material bei weiterer Erhitzung des Schmelzkörpers sich schliesslich unvorherbestimmbar im Funktionsbereich des 25 zweiten Sicherungselementes des Zünders ablagern und dort zu Funktionsstörungen führen kann. Ein weiteres Kriterium, das gegen den Einsatz von Schmelzsicherungen spricht, ist die relativ leichte Möglichkeit schwer aufzudeckender Sabotageakte. A disadvantage of this securing device is in particular that the unlocking of the second securing element that takes place via the melting body is structurally difficult to define because the melting body initially has a plastic consistency in the course of its heating prior to the final melting away, in which it has no construction part with defined mechanical and geometric properties and no longer guarantees a clear locking function; while the material, when the fusible body is heated further, can ultimately deposit in an unpredictable manner in the functional area of the second fuse element of the igniter and can lead to malfunctions there. Another criterion that speaks against the use of fuses is the relatively easy possibility of acts of sabotage that are difficult to uncover.

30 Aus der US-PS 2 937 596 ist eine Sicherungseinrichtung bekannt, bei der die Luftstaudruck-Erwärmung während des Geschoss-Freifluges zum Verdampfen einer Flüssigkeitsfüllung in einem Ausdehnungsgefäss herangezogen wird, das ein kolbenförmiges Kontaktstück für das Schliessen eines 3s elektrischen Stromkreises gegen die Kraft einer Rückstellfeder mit einstellbarer Vorspannung verschiebt. Nachteilig bei dieser Sicherungseinrichtung ist insbesondere der apparative Aufwand und die grundsätzlich störanfällige Arbeitsweise eines solchen flüssigkeitsgefüllten Dehnungsgefässes; 40 aber auch die schlecht definierte, da gleitende Kontaktgabe, weil die voreinstellbare Federspannung lediglich bestimmt, nach Erreichen welchen Mindestdruckes die Verdampfung der Flüssigkeitsfüllung im Dehnungsgefäss zum Beginn der Kontaktverschiebung führt, auf eine definierte Kontaktgabe 45 bei definierten Erhitzungsgegebenheiten jedoch danach keinen Einfluss mehr hat. From US-PS 2 937 596 a safety device is known in which the air pressure heating during the free flight flight is used to evaporate a liquid filling in an expansion vessel, which is a piston-shaped contact piece for closing a 3s electrical circuit against the force of a Return spring with adjustable preload moves. A disadvantage of this safety device is, in particular, the outlay in terms of equipment and the operation of such a liquid-filled expansion vessel, which is fundamentally prone to failure; 40 but also the poorly defined, since sliding contact, because the presettable spring tension only determines after which minimum pressure the evaporation of the liquid filling in the expansion vessel leads to the start of the contact shift, but then no longer has any influence on a defined contact 45 under defined heating conditions.

In Erkenntnis dieser Mängel bei herkömmlichen Sicherungseinrichtungen, deren zweites Sicherungselement während des Geschoss-Freifluges luftstaudruck-erwärmungsbe-50 dingt entriegeln soll, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung gattungsgemässer Art derart auszulegen, dass eine eindeutige Entriegelungsfunktion für die Scharfstellung des Zünders bei Erreichen einer definiert vorgegebenen Temperatur an der Entriegelungsein-55 richtung mittels eines nicht nur vor sondern auch nach Ansprechen auf diese kritische Temperatur definierte mechanische Gegebenheiten aufweisenden Konstruktionselementes sichergestellt ist. Recognizing these shortcomings in conventional security devices, the second security element of which is intended to unlock air pressure-heating-up during the projectile free flight, the object of the invention is to design a security device of the generic type in such a way that a clear unlocking function for arming the detonator when reached a defined, predetermined temperature on the unlocking device is ensured by means of a structural element that has mechanical properties that are defined not only before but also after responding to this critical temperature.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass 60 bei der Sicherungseinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 die Entriegelungseinrichtung des zweiten Sicherungselementes gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgestattet ist. This object is achieved according to the invention in that, in the security device according to the preamble of claim 1, the unlocking device of the second security element is equipped according to the characterizing part of claim 1.

Durch diese Lösung ist sichergestellt, dass keine undefi-65 nierten, schleichenden Funktionen im Zuge der Entriegelung des zweiten Sicherungselementes auftreten, die Scharfstellung des Zünders also erst bei definiert vorgebbarer Erwärmung des massgeblichen Entriegelungs-Konstruktionsele- This solution ensures that no undefined, creeping functions occur in the course of unlocking the second securing element, that is to say the detonator is not brought into focus until the relevant unlocking construction element has been heated in a predefinable manner.

3 3rd

660 079 660 079

mentes und dann schlagartig eintritt; wobei dieses Konstruktionselement auch danach wieder definierte geometrische und mechanische Eigenschaften aufweist, also konstruktive Funktionen z.B. später bei der Geschoss-Zündung im Ziel oder zur Selbstzerlegung übernehmen kann. mentes and then suddenly occurs; whereby this construction element again has defined geometric and mechanical properties, i.e. construction functions e.g. can take over later when the projectile is fired at the target or for self-dismantling.

Als solches Konstruktionselement könnte grundsätzlich beispielsweise ein Bimetall mit Umschlag-Schnappverhalten Einsatz finden, in dem sich bei Temperaturanstieg Biegespannungen aufbauen, die erst bei Überschreiten einer konstruktiv vorgegebenen definierten Temperatur zu einem Umschnappen aus einer ersten geometrischen Konfiguration in eine zweite, beispielsweise zu schlagartigem Übergang von einer Krümmungsrichtung zur entgegengesetzten Krümmungsrichtung, führt, um die bis dahin sichergestellte Verriegelung freizugeben und somit ein Einfahren der Sprengkapsel in die Zünder-Wirkungslinie freizugeben oder zu bewirken. Günstiger ist es jedoch, für dieses Konstruktionselement innerhalb des zweiten Sicherungselements gemäss dem weiterbildenden Anspruch 2 ein Material mit Formerinnerungsvermögen (sog. «Memory-Legierung») anzuwenden, das, wie als solches bekannt (vgl. z.B. H. Rissmann in METALL 28. Jg. H 10 S. 976-978 ; L. Delaey u.a. in METALL 31. Jg. H 12 S. 1325-1331), bei Überschreiten einer materialspezifisch vorgebbaren Gefügeumwandlungstempe-ratur aus einer bei der Herstellung eingeprägten geometrischen Form infolge Freisetzens von Formerinnerungs-Kri-stallgitterkräften in eine ursprünglich gegebene geometrische Form übergeht. Bei dieser Formänderung kann es sich je nach den Vorbehandlungsgegebenheiten während der Herstellung dieses Konstruktionselementes um vorrangig eindimensional oder zweidimensional wirkende Vergrösserungen oder Verkleinerungen (Längung oder Kürzung eines Zylinders bzw. Aufweitung oder Schrumpfung des Innen- oder Aussendurchmessers eines Ringes) handeln, oder aber um Torsionserscheinungen oder Biegeerscheinungen. Der besondere Vorteil der Verwendung von Material mit Formerinnerungsvermögen für das temperaturabhängig wirkende Konstruktionselement in dem zweiten Sicherungselement einer Geschosszünder-Sicherungseinrichtung liegt darin, dass bei Überschreiten der Umwandlungstemperatur auch mit kleinbauendem Konstruktionselement vergleichsweise grosse Kräfte freigesetzt werden, da es sich bei diesen Kräften um das Auswirken von Kristallgitterkräften handelt, so dass auf engstem Raum definierte mechanische Vorgänge auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen - beispielsweise Riegelverschiebung auch unter Einfluss beschleunigungsbedingt oder erwärmungsbedingt vergrösserter Reibungskoeffizienten - schlagartig ausgelöst und durchgeführt werden können; wobei weiterhin konstruktiv von Vorteil ist, dass das Konstruktionselement aus diesem Material nicht nur vor sondern auch nach Eintritt der Formumwandlungsvorgänge die weitgehend gleichen mechanischen Eigenschaften und jeweils definiert vorgebbare geometrische Konfigurationen aufweist, also auch nach Wirksamwerden der temperaturabhängig ausgelösten Umwandlungsvorgänge weiterhin ein voll funktionstüchtiges Konstruktionselement im Geschoss-Zünder zur Verfügung steht. Das Einsetzen der Formumwandlung kann über die Wärmeeinleitung mittels Kopplungselementen, nämlich in Hinblick auf die Wärmeübergangsgegebenheiten und in Hinblick auf die Wärmeaufnahme-Flächen bezogen auf das Volumen des Umwandlungsmaterials, konstruktiv beeinflusst werden; wobei insbesondere durch grosses Verhältnis von Wärmeübergangsfläche zu Volumen des Konstruktionselementes aus Material mit Formerinnerungsvermögen die rasche und angenähert homogene Aufheizung des gesamten Gefüges im Interesse praktisch schlagartiger Kristallgitterumwandlung und somit Formänderung sicherstellbar ist. As such a construction element, for example, a bimetal with a snap-over behavior could basically be used, in which bending stresses build up when the temperature rises, which only snaps from a first geometric configuration into a second, for example too sudden transition from one when a defined, defined temperature is exceeded Direction of curvature leads to the opposite direction of curvature, in order to release the locking that has been ensured up to that point and thus to release or to cause the detonator to retract into the detonation line of action. However, it is more favorable to use a material with shape memory (so-called “memory alloy”) for this construction element within the second securing element according to the further developing claim 2, which, as is known as such (see, for example, H. Rissmann in METALL 28th volume H 10 pp. 976-978; L. Delaey et al. In METALL 31. Vol. H 12 pp. 1325-1331), if a material-specific predeterminable structural transformation temperature from a geometrical shape imprinted during production due to the release of shape memory crises is exceeded -stall grid forces into an originally given geometric shape. Depending on the pretreatment conditions during the manufacture of this structural element, this change in shape may be primarily one-dimensional or two-dimensional enlargements or reductions (lengthening or shortening of a cylinder or widening or shrinking of the inside or outside diameter of a ring), or else torsional phenomena or Signs of bending. The particular advantage of using material with shape memory for the temperature-dependent construction element in the second fuse element of a projectile fuse protection device is that when the transition temperature is exceeded, comparatively large forces are released even with a small construction element, since these forces are the effect of Crystal lattice forces act so that mechanical processes defined in the tightest of spaces can be triggered and carried out abruptly even under unfavorable ambient conditions - for example bolt shifting also under the influence of acceleration coefficients caused by acceleration or heating due to heating; It is also structurally advantageous that the construction element made of this material has not only before but also after the shape transformation processes the largely identical mechanical properties and defined, predefinable geometric configurations, i.e. even after the temperature-dependent triggered transformation processes have taken effect, a fully functional construction element on the floor - Igniter is available. The onset of the shape conversion can be structurally influenced via the introduction of heat by means of coupling elements, namely with regard to the heat transfer conditions and with regard to the heat absorption areas based on the volume of the conversion material; the rapid and approximately homogeneous heating of the entire structure can be ensured in the interest of practically sudden crystal lattice transformation and thus a change in shape, in particular due to the large ratio of heat transfer area to volume of the structural element made of material with shape memory.

Gemäss der Realisierung nach Anspruch 3 kann auch im Rahmen der erfindungsgemässen Sicherungseinrichtung innerhalb des zweiten Sicherungselements eine Entriegelungseinrichtung entsprechend derjenigen nach der DE-PS 1 578 496 vorgesehen sein, also eine zünderfeste federbelastete Abstützung eines Bolzens über ein kreisförmiges, der Luftreibungserhitzung ausgesetztes Konstruktionselement als Entriegelungseinrichtung im Bereiche des Zünder-Vorderteiles. Jedoch weist diese ringförmige Entriegelungseinrichtung nun nicht mehr nur eine Verriegelungsfunktion auf, sondern nach Freigabe der Formerinnerungskräfte infolge Überschreitens der Umwandlungstemperatur dient der infolge verkleinerten Aussendurchmessers nun nicht mehr in Verriegelungsstellung abgestützte Ring selbst als Vorschub-Anschlag des unter Einfluss der Druckfeder vorgeschobenen Bolzens und damit als Druckübertragungselement für die spätere Auslösung des dann scharfgestellten Zünders. According to the implementation according to claim 3, an unlocking device corresponding to that according to DE-PS 1 578 496 can also be provided within the second securing element within the scope of the securing device according to the invention, i.e. a detonator-proof spring-loaded support of a bolt via a circular construction element exposed to air friction heating as an unlocking device in the Areas of the detonator front. However, this ring-shaped unlocking device no longer only has a locking function, but after the shape memory forces have been released due to the transition temperature being exceeded, the ring which is no longer supported in the locking position due to the reduced outside diameter itself serves as a feed stop for the bolt pushed under the influence of the compression spring and thus as a pressure transmission element for the later triggering of the then focused detonator.

Die abgewandelte Ausführungsform nach Anspruch 4 weist insbesondere den Vorteil kleinerer radialer Abmessungen der Entriegelungseinrichtung für das zweite Sicherungselement bei gleichzeitig vergrösserter Funktionssicherheit auf, weil nicht mehr durch eine radial wirkende Entriegelung ein Vorschubelement freigegeben werden muss, sondern unmittelbar die Axialverkürzung der Entriegelungseinrichtung aus Material mit Formerinnerungsvermögen die federbelastete Axialbewegung zum Entsichern freigibt. The modified embodiment according to claim 4 has in particular the advantage of smaller radial dimensions of the unlocking device for the second securing element with simultaneously increased functional reliability, because a feed element no longer has to be released by a radially acting unlocking device, but rather the axial shortening of the unlocking device made of material with shape memory releases spring-loaded axial movement for unlocking.

Die Weiterbildung gemäss Anspruch 5, also den axial schrumpfenden Stempel innerhalb des zweiten Sicherungssystems nicht nur zur Freigabe dessen Entriegelung, sondern auch zum Aufbringen der Entriegelungskraft selbst einzusetzen, weist den ganz wesentlichen zusätzlichen sicherheitstechnischen Vorteil auf, - im Einklang mit dem Nato-Standardisierungsübereinkommen über allgemeine Konstruktionsrichtlinien und -merkmale für die Sicherheit von Muni-tions-Zündsystemen - für die Entriegelung des zweiten Sicherungselementes keiner Vorrichtung mehr zu bedürfen, die gespeicherte Energie in Form einer gespannten Feder nach abschussbedingter Teilentsicherung oder gar in Zünder-Sicherstellung beinhaltet. Denn die zur Formänderung führenden, bei Überschreiten der Umwandlungstemperatur freigesetzten Kristallgitterkräfte werden nun unmittelbar zur Freigabe des Einschwenkens der Sprengkapsel in die Zündlinie herangezogen, bzw. können im Rahmen dieser Weiterbildung zur erfindungsgemässen Lösung auch - etwa durch Freisetzen von Torsionsbewegungen im Zuge der Formerin-nerungs-Umwandlung - sogar unmittelbar selbst zum Einschwenken der Sprengkapsel in die Zündlinie ausgenutzt werden. The further development according to claim 5, i.e. using the axially shrinking stamp within the second security system not only to release its unlocking but also to apply the unlocking force itself, has the very substantial additional security advantage, in accordance with the NATO standardization convention on general Construction guidelines and features for the safety of ammunition ignition systems - for unlocking the second security element no longer need a device that contains stored energy in the form of a tensioned spring after firing-related partial unlocking or even in fuse protection. This is because the crystal lattice forces which lead to a change in shape and are released when the transition temperature is exceeded are then used directly to release the detonator capsule from pivoting into the ignition line, or can also be used in the course of this development for the solution according to the invention, for example by releasing torsional movements in the course of the molding remediation. Conversion - can even be used directly to swing the detonator into the ignition line.

Aus der DE-PS 1 578 496 ist es als solches bekannt, zum Aufheizen des entsprechenden Konstruktionselementes der Entriegelungseinrichtung während des freien Geschoss-Fluges die Staudruck-Luftströmung im Bereiche des Zünder-Vorderteiles unter dessen hohlkegelstumpfförmige Mantelfläche eintreten zu lassen und nach Strömungsführung durch Leitkanäle durch diese Wandung wieder austreten zu lassen. Gemäss den Weiterbildungen nach Anspruch 6 oder Anspruch 7 fördert es die Eigensicherheit eines mit derartigem Zünder ausgestatteten Geschosses, wenn solche zur thermischen Aktivierung der Entriegelungseinrichtung des zweiten Sicherungselements dienenden Leitkanäle erst für die Luftdurchströmung freigegeben werden, wenn sie abschussbedingt, insbesondere also im Zuge der Entriegelungswirkung des ersten Sicherungselements, freigegeben wurden. From DE-PS 1 578 496 it is known as such to allow the dynamic pressure air flow to enter the area of the front part of the detonator under its hollow truncated cone-shaped outer surface to heat up the corresponding structural element of the unlocking device during free projectile flight and through flow channels through guide channels to let this wall emerge again. According to the developments according to claim 6 or claim 7, it promotes the intrinsic safety of a projectile equipped with such a detonator if such guide channels serving for thermal activation of the unlocking device of the second securing element are only released for the air flow when they are fired due to the firing, in particular in the course of the unlocking action of the first securing element were released.

Insbesondere in Zusammenhang mit dieser zusätzlichen Sicherungsmassnahme kann zweckmässigerweise gemäss Anspruch 8 vorgesehen sein, das aus Material mit Formungs5 In particular in connection with this additional securing measure, it can be expediently provided according to claim 8 that the material with shaping 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

I I.

660079 660079

erinnerungsvermögen (Memory-Metall) bestehende Entrie-gelungs-Konstruktionselement des zweiten Sicherungssy-stemes durch eine stationäre Lufthülle thermisch isoliert im Zünder anzuordnen und erst infolge der Abschuss-Beschleu-nigung - beispielsweise im Zuge der Öffnung der Luftströ-mungs-Leitkanäle - an Wärmeaufnehmer oder Wärme-koppler thermisch anzuschliessen, so dass blosse Umgebungserhitzung des an sich sichergestellten Zünders (beispielsweise als Folge eines Depotbrandes) noch nicht zur kritischen Erwärmung auf Umwandlungstemperatur führen kann und dadurch auf jeden Fall bis zum Auftreten einer Abschuss-Beschleunigung (Entriegelung des ersten Sicherungselementes) das thermisch ansprechende zweite Sicherungselement zuverlässig verriegelt bleibt. memory (memory metal) existing unlocking construction element of the second security system to be arranged in a thermally insulated manner in the igniter by means of a stationary air envelope and only after heat-up acceleration - for example in the course of the opening of the air flow guide channels - to heat absorbers or to connect the heat coupler thermally so that mere ambient heating of the fuse that has been secured (for example, as a result of a depot fire) cannot yet lead to critical heating to the transition temperature and thus in any case until a launch acceleration occurs (unlocking of the first securing element) the thermally responsive second securing element remains reliably locked.

Gemäss der Weiterbildung nach Anspruch 9 kann die erfindungsgemässe Sicherungseinrichtung vorteilhafterweise zugleich auch dafür herangezogen werden, bei selbstzerlegender Munition (etwa Übungsmunition oder auf fliegende Ziele einzusetzende Munition) die Selbstzerlegungs-Entrie-gelung zeitabhängig nach Eintritt der Scharfstellung des Zünders zu entriegeln und damit die Selbstzerstörung zur Unschädlichmachung der Munition einzuleiten. Diese funktionelle Kopplung an die Zünder-Scharfstellung durch Einrichtung der Zündlinie erfolgt zweckmässigerweise durch eine thermische Serienschaltung gemäss Anspruch 10, wodurch sichergestellt ist, dass die Selbstzerlegung erst ausserhalb der Vorrohr-Sicherheitsdistanz, also im freien Geschoss-Flug in unkritischer Entfernung vom Abschuss-Waffenrohr, eintreten kann. According to the development according to claim 9, the security device according to the invention can advantageously also be used at the same time to unlock the self-destruct unlocking in the case of self-destructing ammunition (for example, practice ammunition or ammunition to be used on flying targets) after the detonator has armed and thus self-destruction Initiate ammunition harmlessness. This functional coupling to the detonator arming by setting up the ignition line expediently takes place by means of a thermal series connection according to claim 10, which ensures that the self-disassembly only outside the front pipe safety distance, that is to say in the free projectile flight at an uncritical distance from the firing gun barrel, can occur.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche vereinfacht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen zur erfindungsgemässen Lösung und ihren Weiterbildungen ; wobei für das aus Form-erinnerungsmaterial bestehende Konstruktionselement der Entriegelungseinrichtung für das zweite Sicherungselement und für eine etwaige Selbstzerlegungs-Auslösung hinsichtlich der ausgenutzten Formänderungsvorgänge und hinsichtlich der konstruktiven Geometrie die zeichnerisch dargestellten Lösungsvorschläge in erster Linie nur Prinzipbeispiele darstellen, die insbesondere nach den Aufheizungsgegebenheiten in der Staudruck-Luftströmung und nach den Wärmeübertragungsgegebenheiten Gegenstand vielfältig geometrisch abgewandelter Ausführungsformen sein können. Es zeigt: Further advantages of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments of the solution according to the invention and their further developments, which are shown in simplified form in the drawing with the restriction to the essentials; whereby for the structural element of the unlocking device for the second securing element and for a possible self-disassembly triggering of the shape-remembering material, the proposed solutions presented in the drawing primarily represent only examples of principles, in particular according to the heating-up conditions in the dynamic pressure, with regard to the shape change processes used and the structural geometry -Air flow and according to the heat transfer conditions can be the subject of various geometrically modified embodiments. It shows:

Fig. 1 im Mittelängsschnitt einen - hier drallstabilisierten - Munitionsartikel mit aufgesetztem Zünder aber ohne Treibladung, 1 in the central longitudinal section a - here spin-stabilized - ammunition article with attached detonator but without propellant charge,

Fig. 2 einen Zünder mit thermisch auslösbarer Schrumpfring-Entriegelungseinrichtung seines zweiten Sicherungselements, bei Luftströmungsfreigabe vom ersten Sicherungselement her, in Sicherstellung, 2 shows an igniter with a thermally triggerable shrink ring unlocking device of its second securing element, with air flow being released from the first securing element, in a safe position,

Fig. 3 den Zünder gemäss Fig. 2 nach Auslösung des ersten Sicherungselementes, 3 shows the igniter according to FIG. 2 after the first securing element has been triggered,

Fig. 4 den Zünder gemäss Fig. 2/Fig. 3 nach Entriegelung seines zweiten Sicherungselements 4 the igniter according to FIG. 2 / FIG. 3 after unlocking its second securing element

Fig. 5 in Abwandlung des Zünders gemäss Fig. 2 bis Fig. 4 einen Zünder mit Schrumpfkolben-Entriegelungseinrichtung für sein zweites Sicherungselement in Zünder-Sicherstellung, 5 a modification of the igniter according to FIGS. 2 to 4 an igniter with a shrinking piston unlocking device for its second securing element in securing the igniter,

Fig. 6 den Einbau der Entriegelungseinrichtung mit einem Konstruktionselement aus Metall mit Formerinnerungsvermögen in das zweite Sicherungselement eines Zünders gemäss Fig. 5, 6 shows the installation of the unlocking device with a structural element made of metal with shape memory in the second securing element of an igniter according to FIG. 5,

Fig. 7 in Abwandlung der Ausgestaltung des zweiten Sicherungselements gemäss Fig. 2 bzw. Fig. 5 einen Zünder, der innerhalb seines zweiten Sicherungselements keiner Federkraft für die Entriegelung zur Zündlinien-Freigabe bedarf, in thermischer Serienschaltung zum zweiten Sicherungselement 7, in a modification of the design of the second securing element according to FIG. 2 or FIG. 5, an igniter which does not require any spring force for unlocking for releasing the ignition lines within its second securing element, in thermal series connection to the second securing element

Fig. 8 den Zünder gemäss Fig. 7 bei entriegeltem zweitem Sicherungselement aber noch nicht freigegebenem Selbstzer-legungs-Entriegelungsglied und 8 the igniter according to FIG. 7 when the second securing element is unlocked but the self-dismantling unlocking element has not yet been released and

Fig. 9 in vergrösserter Detaildarstellung einen Ausschnitt aus Fig. 7/Fig. 8, jedoch bei freigegebenem Selbstzerlegungs-Entriegelungsglied. 9 shows an enlarged detail of a detail from FIG. 7 / FIG. 8, but with the self-disassembling unlocking member released.

Fig. 1 zeigt im Axiallängsschnitt ein Geschoss 1 mit in seine Stirnöffnung 2 eingesetztem Zünder 3. Beim dargestellten Beispiel handelt es sich um ein Sprenggeschoss, also um eine im wesentlichen ganz mit Sprengstoff 4 gefüllte Geschosshülle 5, die für den Abschuss des Geschosses 1, hinter einem Führungsband 6 für Hervorrufen des Stabilisierungsdralles im Zuge des Vortriebes durch ein mit entsprechendem Drallzug versehenes Waffenrohr, mit einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Treibladungshülse auszustatten ist. Fig. 1 shows in axial axial section a projectile 1 with a detonator 3 inserted into its front opening 2. The example shown is an explosive projectile, that is to say a projectile shell 5, which is essentially completely filled with explosive 4, for the projectile 1 to be fired behind a guide band 6 for causing the stabilization twist during the advance by means of a weapon barrel provided with a corresponding twist train is to be equipped with a propellant charge sleeve (not shown in the drawing).

Bei entsichertem, also scharfgestelltem Zündsystem bewirkt ein etwa auf Zielannäherung oder auf Aufschlag ansprechender Auslösungsmechanismus 7 das Anstechen einer Sprengkapsel 8, die ihrerseits eine Übertragungsladung 9 initiert, um den Sprengstoff 4 zu zünden und somit im Ziel die Splitterwirkung der Geschosshülle 5 und die Sprengstoff-Gasschlagwirkung auszulösen. When the ignition system is unlocked, that is to say in focus, a trigger mechanism 7, which responds approximately to target approach or impact, causes a detonator 8 to pierce, which in turn initiates a transfer charge 9 in order to detonate the explosive 4 and thus the fragmentation effect of the shell 5 and the explosive gas impact effect at the target trigger.

Damit der Sprengstoff 4 nicht schon bei der Handhabung des Geschosses 1 vor dem Abschuss bzw. beim oder unmittelbar nach dem Abschuss zündet, enthält der Zünder 3 eine mehrfach wirkende Sicherungseinrichtung 10, die die Zünder-Wirkungskette über die Sprengkapsel 8 und Übertragungsladung 9 auf den Sprengstoff 4 erst ermöglicht, wenn aufgrund wenigstens zweier voneinander unabhängiger umweltbedingter physikalischer Erscheinungen feststeht, dass der Abschuss des Geschosses 1 im Waffenrohr (in der Zeichnung nicht dargestellt) stattgefunden und das Geschoss 1 auch die Waffenrohrmündung verlassen und eine die Rohrsicherheit gewährleistende Sicherheitsstrecke vor der Mündung durchflogen hat. So that the explosive 4 does not ignite during the handling of the projectile 1 before the firing or during or immediately after the firing, the detonator 3 contains a multi-acting safety device 10 which connects the detonator effect chain to the explosive via the detonator 8 and transfer charge 9 4 is only possible if, based on at least two mutually independent physical phenomena caused by the environment, it is certain that the projectile 1 was fired in the weapon barrel (not shown in the drawing) and that the projectile 1 also left the weapon barrel muzzle and had flown through a safety route in front of the muzzle that ensured tube safety .

In Fig. 2 ist eine solche Sicherungseinrichtung 10 detaillierter dargestellt. Als die Abschuss- und Rohrsicherheit gewährleistendes erstes Sicherungselement 11 findet darin ein sog. doppeltes Rückschiessbolzensystem 12 Anwendung, das in Sicherstellung (Fig. 2) einen Schwenkhebel 13 zunächst arretiert. In der Sicherstellung steht der Schwenkhebel 13 formschlüssig mit einer Verriegelungshülse 15 in Eingriff, die in den Rotor 14 oder ein damit verbundenes Bauteil eingreift, um zunächst noch ein Einschwenken des Rotors 14 in die beschriebene Zündlinie zu verhindern. Im Inneren der Verriegelungshülse 15 ist die Anstichnadel 16 geführt, die in Sicherstellung des Zünders 3 ebenfalls ein Einschwenken des Rotors 14 in die Scharfstellung blockieren würde. Such a securing device 10 is shown in more detail in FIG. 2. As the first safety element 11 that ensures the safety of the launch and the pipe, a so-called double rear-firing pin system 12 is used therein, which initially locks a pivot lever 13 in the safe position (FIG. 2). In the securing, the swivel lever 13 engages in a form-fitting manner with a locking sleeve 15 which engages in the rotor 14 or a component connected to it, in order first to prevent the rotor 14 from swiveling into the described ignition line. The piercing needle 16 is guided inside the locking sleeve 15 and would also block the pivoting of the rotor 14 into the arming position if the igniter 3 was secured.

Beim Abschuss des Geschosses 1 aus einem Waffenrohr bewirkt die starke und andauernde Beschleunigung unter Einwirkung der Treibladung, dass das erste Sicherungselement 11 für Teil-Entsicherung des Zünders 3 entriegelt, indem beim doppelten Rückschiessbolzensystem 12 zunächst der erste Bolzen 17 aufgrund seiner Masseträgheit gegen die Wirkung einer Feder 18 zurückgleitet, woraufhin eine Sperrkugel 19 freigegeben wird und auch der zweite Bolzen 20 infolge seiner Masseträgheit im vorbewegten Geschoss-Zünder 3 gegen die Wirkung einer Feder 21 zurückgleiten kann und einen Sperrstift 22 aus dem Schwenkhebel 13 herauszieht, der damit unter Einfluss (Fig. 3) einer Schwenkfeder 23 ausser Eingriff mit der Verriegelungshülse 15 gerät. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird diese damit unter Einfluss einer When the projectile 1 is fired from a weapon barrel, the strong and constant acceleration under the effect of the propellant charge causes the first securing element 11 to unlock the detonator 3 in part by first unlocking the first bolt 17 due to its inertia against the action of one in the double rear-firing bolt system 12 Spring 18 slides back, whereupon a locking ball 19 is released and also the second bolt 20 can slide back against the action of a spring 21 due to its inertia in the projectile projectile detonator 3 and pulls a locking pin 22 out of the pivot lever 13, which thereby influences (Fig. 3) a pivot spring 23 disengages from the locking sleeve 15. As shown in Fig. 3, this is under the influence of a

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

SO SO

55 55

60 60

65 65

5 5

660 079 660 079

Feder 24 bis zum Eingriff eines Anschlages 25 aus der Sperrstellung für den Rotor 14 herausgehoben, der danach nur noch durch den verbleibenden Eingriff der Anstichnadel 16 an einem Einschwenken in die Zünd-Wirkungslinie gehindert ist. Spring 24 is lifted out of the blocking position for rotor 14 until a stop 25 engages, which is then only prevented from pivoting into the ignition action line by the remaining engagement of piercing needle 16.

Mit dieser abschussbedingten Freigabe der Verriegelungshülse 15 durch das erste Sicherungselement 11 wird die Bodenfläche 26 eines kegelstumpfförmigen Zünder-Vorder-teiles 27 von einer Dichtfläche 28 abgehoben, um Austrittsöffnungen 29 von Luft-Leitkanälen 30 freizugeben, die geneigt zur Zünder-Längsachse 31, (Fig. 4) von einem Verteilraum 32 ausgehend und azimutal gegeneinander versetzt, durch das kegelstumpfförmige Zünder-Vorderteil 27 verlaufen. In der Kegelstumpf-Stirnfläche 33 sind Öffnungen 34 ausgebildet, durch die im freien Fluge des Geschosses 1 ausserhalb des Waffenrohres unter Wirkung des Staudruckes Luft in den Verteilraum 32 eintreten kann, um daraufhin durch die Leitkanäle 30 zu strömen und an der Kegelstumpf-Bodenfläche 26 wieder auszutreten. With this firing-related release of the locking sleeve 15 by the first securing element 11, the bottom surface 26 of a frustoconical front part 27 is lifted off a sealing surface 28 in order to expose outlet openings 29 of air guiding channels 30, which are inclined to the longitudinal axis 31 of the igniter (FIG 4) starting from a distribution space 32 and offset azimuthally from one another, through the frustoconical front part 27 of the fuse. Openings 34 are formed in the truncated cone end face 33, through which air can enter the distribution space 32 outside of the weapon barrel under the effect of the dynamic pressure in the free flight of the projectile 1, in order then to flow through the guide channels 30 and again on the truncated cone base surface 26 to resign.

In diesem kegelstumpfförmigen Zünder-Vorderteil 27 ist die in der Verriegelungshülse 15 und damit diesem Vorderteil 27 gegenüber koaxial verschiebbare Anstichnadel 16 von einer Feder 35 belastet in Richtung auf die Zünder-Spitze (Kegelstumpf-Stirnfläche 33) abgestützt, indem der Stützteller 36 einer Nadelhalterung 37 unter Zwischenlage eines Radial-Schrumpfringes 38 mit kegelstumpfförmiger Aussen-mantelfläche 39 gegen eine umlaufende Stützschulter 40 anliegt. In this frusto-conical igniter front part 27, the piercing needle 16, which is displaceable coaxially with respect to this front part 27 in the locking sleeve 15 and thus this front part 27, is supported by a spring 35 in the direction of the igniter tip (truncated cone end face 33) by the support plate 36 of a needle holder 37 with the interposition of a radial shrink ring 38 with a frustoconical outer surface 39 rests against a circumferential support shoulder 40.

Der Schrumpfring 38 liegt im Bereiche des Verteilraumes 32 im Strömungsweg der durch die Öffnungen 34 eintretenden und die Leitkanäle 30 durch die Austrittsöffnungen 29 wieder verlassenden Staudruck-Luftströmung, so dass im freien Flug des schnell fliegenden Geschosses 1 aufgrund der Luftreibung entlang der Aussenmantelfläche 39 eine rasche, starke Erhitzung des Schrumpfringes 38 erfolgt. The shrink ring 38 lies in the region of the distribution space 32 in the flow path of the ram pressure air flow entering through the openings 34 and leaving the guide channels 30 again through the outlet openings 29, so that in the free flight of the fast-flying projectile 1, due to the air friction along the outer surface 39, there is a rapid flow , strong heating of the shrink ring 38 takes place.

Der Radial-Schrumpfring 38 wirkt als Entriegelungseinrichtung 41 eines zweiten Sicherungselements 42, mittels dessen unter Einfluss der am Schrumpfring 38 auftretenden Luft-Reibungswärme im Geschoss-Freiflug die Zündkette für Scharfstellung entriegelt wird. Dafür weist die Entriegelungseinrichtung 41 in Form des Schrumpfringes 38 ein Material auf, das bei Überschreiten einer definierten Temperatur schlagartig eine vorgegebene Formänderung erfährt, hier eine radiale Schrumpfung auf einen kleineren Aussen-durchmesser. Dafür eignet sich insbesondere das eingangs beschriebene Material mit Formerinnerungsvermögen (sog. «Memory»-Legierungen), das bei Überschreiten einer Umwandlungstemperatur Kristallgitter-Kräfte freisetzt, die diesen Körper zwingen, wieder eine vorher gegebene geometrische Form anzunehmen. Diese Formumwandlung -nämlich radiale Schrumpfung des Ringes 38 - setzt bei Überschreiten der Umwandlungstemperatur praktisch schlagartig ein, weil der Ring 38 mit konischer Aussenmantelfläche 39 im Verhältnis zum Ringvolumen eine grosse der Luftrei-bungs-Erhitzung ausgesetzte Wirk-Aussenfläche aufweist, im Ring 38 selbst also nur geringe Temperaturunterschiede auftreten. The radial shrink ring 38 acts as an unlocking device 41 of a second securing element 42, by means of which the ignition chain for arming is unlocked under the influence of the air friction heat occurring on the shrink ring 38 in the projectile free flight. For this purpose, the unlocking device 41 in the form of the shrink ring 38 has a material that suddenly undergoes a predetermined change in shape when a defined temperature is exceeded, here a radial shrinkage to a smaller outside diameter. The material with shape memory (so-called "memory" alloys) described at the outset is particularly suitable for this, as it releases crystal lattice forces when a transition temperature is exceeded, which forces this body to assume a previously given geometric shape again. This change in shape - namely radial shrinkage of the ring 38 - starts practically abruptly when the transition temperature is exceeded, because the ring 38 with a conical outer jacket surface 39 has a large effective outer surface exposed to air friction heating, in the ring 38 itself only slight temperature differences occur.

Die Handhabungssicherheit, Rohrsicherheit und Vorrohr-sicherheit des Zünders 3 ist also dadurch gewährleistet, dass das erste Sicherungselement 11 nur infolge der Abschussbeschleunigung im Waffenrohr ausgelöst wird, woraufhin erst durch Freigabe der Austrittsöffnungen 29 - also durch Vorschieben der vom Schwenkhebel 13 freigegebenen Verriegelungshülse 15 mit daran befestigtem Zünder-Vorderteil 27 -das zweite Sicherungselement 42 in Funktionsbereitschaft gesetzt wird, dessen Entriegelungseinrichtung 41 erst nach für die Aufheizung des Materials mit Formerinnerungsvermögen hinreichender Geschoss-Freiflugzeit auslöst, indem der Ring 38 auf einen solchen Durchmesser schrumpft, dass die gespannte Feder 35 ihn im Freiraum zwischen der Stützschulter 40 bis zur Anlage gegen eine Prallplatte 43 vorschieben kann. Damit wird die Anstichnadel 16 aus der Arretierungsöffnung im Sprengkapsel-Rotor 14 herausgezogen, die nun - bei drallstabilisierten Geschossen 1 unter Fliehkrafteinwirkung, bei flügelstabilisierten Geschossen 1 unter Einwirkung einer gespeicherten Kraft wie etwa derjenigen der Schwenkfeder 23 mittels des Schwenkhebels 13 - in die Zündlinie eingeschwenkt werden kann, womit der Zünder 3 dann scharfgestellt ist (Fig. 4). Die Anstichnadel 16 ist nun über ihren Stützteller 13 und den geschrumpften Ring 38 unmittelbar axial gegen die Prallplatte 43 abgestützt, so dass bei Auftreffen des vorderen Bereiches des Zünders 3 auf ein Ziel die Anstichnadel 16 die infolge eingeschwenkten Rotors 14 vor ihrer Spitze liegende Sprengkapsel 8 (s.a. Fig. 1) und über diese die Übertragungsladung 9 und damit die Sprengstoff-Füllung des Geschosses 1 zündet. The handling safety, pipe safety and downtube safety of the detonator 3 is thus ensured in that the first securing element 11 is triggered only as a result of the launch acceleration in the weapon barrel, whereupon only by opening the outlet openings 29 - i.e. by pushing the locking sleeve 15 released by the pivot lever 13 with it attached detonator front part 27 - the second securing element 42 is put into operational readiness, its unlocking device 41 only triggers after free-flight time sufficient for the heating of the material with shape memory by the ring 38 shrinking to a diameter such that the tensioned spring 35 engages it Can advance space between the support shoulder 40 to abut against a baffle plate 43. Thus, the piercing needle 16 is pulled out of the locking opening in the detonator rotor 14, which - in the case of spin-stabilized projectiles 1 under centrifugal force, in wing-stabilized projectiles 1 under the action of a stored force such as that of the pivot spring 23 by means of the pivot lever 13 - are pivoted into the ignition line can, with which the detonator 3 is then in focus (Fig. 4). The piercing needle 16 is now axially supported directly against the baffle plate 43 via its support plate 13 and the shrunk ring 38, so that when the front area of the detonator 3 strikes a target, the piercing needle 16 detonates the detonator capsule 8 (due to the pivoted-in rotor 14) see Fig. 1) and this ignites the transfer charge 9 and thus the explosive filling of the projectile 1.

Damit werden, wie es die einschlägigen Sicherheits-Kon-struktionsvorschriften fordern, zwei ab Abschuss des Geschosses 1 voneinander unabhängig wirksam werdende Umweltkriterien ausgenutzt, um das Geschoss 1 erst nach Durchfliegen einer Sicherheitszone vor der Waffenrohrmün-dung scharfzustellen. Das zweite Sicherheitskriterium für diese Scharf Stellung ist das Überschreiten einer definierten, relativ hohen Temperatur, die praktisch nur im Geschoss-Freiflug aufgrund der Staudruckwirkung der die Leitkanäle 30 durchströmenden Luft hervorgerufen wird, wobei diese Leitkanäle 30 überhaupt erst zur Luftdurchströmung freigegeben werden, wenn das erste Sicherungselement 11 abschussbedingt ausgelöst hat. Thus, as required by the relevant safety design regulations, two environmental criteria which become effective independently of each other after the projectile 1 is fired are used to focus the projectile 1 only after it has flown through a safety zone in front of the muzzle. The second safety criterion for this armed position is the exceeding of a defined, relatively high temperature, which is practically only caused in free-flight flight due to the dynamic pressure effect of the air flowing through the guide channels 30, these guide channels 30 only being released for air flow when the first Security element 11 has triggered due to firing.

Die Zeitspanne bis zum Entriegeln des zweiten Sicherungselements 42 lässt sich, ausser über die Materialwahl und die damit zusammenhängende Umwandlungstemperatur-Vorgabe für die Entsicherungseinrichtung 41 in Form des Schrumpfringes 32, insbesondere auch über die Schrumpfring-Wandstärke vorgeben, also über das Zeitverhalten des Eindringens der luftreibungsbedingten Erwärmung von der Aussenmantelfläche 39 ins Materialinnere, bis über das gesamte Gefüge die Umwandlungstemperatur überschritten ist. Das Zeitverhalten der Entriegelung selbst, also beispielsweise schleichender oder sprunghafter Übergang der federbelasteten Abstützung des Nadelhalterungs-Tellers 36 von der Schulter 40 gegen die Prallplatte 43, lässt sich konstruktiv in weiten Grenzen über die Aussenwandungsgeometrie des Schrumpfringes 38 vorgeben. The time period until the second securing element 42 is unlocked can be specified, in addition to the choice of material and the associated transition temperature specification for the releasing device 41 in the form of the shrink ring 32, in particular also via the shrink ring wall thickness, i.e. via the time behavior of the penetration of the air-friction-related Heating from the outer surface 39 into the material interior until the transition temperature is exceeded over the entire structure. The timing behavior of the unlocking itself, that is to say, for example, a gradual or abrupt transition of the spring-loaded support of the needle holder plate 36 from the shoulder 40 against the baffle plate 43, can be specified structurally within wide limits via the outer wall geometry of the shrink ring 38.

Konstruktiv günstiger kann es sein, eine möglichst einfache Geometrie für das aus einer Memory-Legierung bestehende Funktionselement zu wählen. Beim Ausführungsbeispiel gem. Fig. 5 besteht das zentrale, wärmegesteuerte Funktionselement für die Entriegelungseinrichtung 41 deshalb aus einem flachen zylindrischen Schrumpfstempel 44, der im Bereiche des Luftströmungs-Verteilraumes 32 zwischen zwei Wärmeaufnehmern 45,46 aus Kupfer oder anderem gut wärmeleitendem Material unter Einwirkung einer Entriegelungsfeder 35 axial eingespannt ist. Der vordere Wärmeaufnehmer 45 ist über eine Isolierschicht 47 unmittelbar gegen die Prallplatte 43 und, für den Luftdurchgang von den Öffnungen zu den dagegen versetzten Leitkanälen 30, rückwärtig gegen den flachen Schrumpfstempel 44 mit einem kronenförmig ausgezackten, umlaufenden Rand (vgl. Fig. 6) abgestützt. Der gegenüberliegend an den Schrumpfstempel 44 anliegende Wärmeaufnehmer 46 weist jenem Rand 48 gegenüber eine Rille 49 auf, um definierte Axialdruckzonen am Schrumpfstempel 44 vorzugeben. It may be structurally more favorable to choose the simplest possible geometry for the functional element consisting of a memory alloy. In the embodiment according to 5, the central, heat-controlled functional element for the unlocking device 41 therefore consists of a flat cylindrical shrinking stamp 44 which is axially clamped in the area of the air flow distribution space 32 between two heat receivers 45, 46 made of copper or other heat-conducting material under the action of an unlocking spring 35 . The front heat absorber 45 is supported by an insulating layer 47 directly against the baffle plate 43 and, for the passage of air from the openings to the guide channels 30 which are offset against it, at the rear against the flat shrinking stamp 44 with a crown-shaped, jagged, peripheral edge (see FIG. 6) . The heat absorber 46 lying opposite the shrinking die 44 has a groove 49 opposite that edge 48 in order to specify defined axial pressure zones on the shrinking die 44.

Bei hinreichender luftströmungsbedingter Erhitzung der Wärmeaufnehmer 45, 46 und damit des Schrumpfstempels 44 für Überschreiten der materialbedingten Umwandlungs- With sufficient heating caused by the air flow, the heat absorbers 45, 46 and thus the shrinking die 44 for exceeding the material-related conversion

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

660 079 660 079

temperatur - wenn zuvor wie in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben das erste Sicherungselement 11 das Zünder-Vorderteil 27 zum Freigeben der Leitkanal-Austrittsöffnungen 29 angehoben hat - verringert der Schrumpfstempel 44 praktisch schlagartig seine axiale Länge (Scheibendicke), so dass unter Einwirkung der Entriegelungsfeder 35, wie in Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben, auch die Anstichnadel 16 als zweite Arretierung aus dem Sprengkapsel-Rotor 14 herausgezogen und letzterer in Scharfstellungs-Linie eingeschwenkt wird, um bei Zielaufschlag auf das Zünder-Vorderteil 27 von der zurückgeschobenen Anstichnadel 16 initiiert zu werden. temperature - if, as described in connection with FIG. 2, the first securing element 11 has raised the igniter front part 27 to expose the guide channel outlet openings 29 - the shrinking punch 44 practically abruptly reduces its axial length (disk thickness), so that under the action of the unlocking spring 35, as described in connection with FIG. 4, also the piercing needle 16 as a second locking device is pulled out of the detonator rotor 14 and the latter is pivoted into the focusing line in order to be initiated by the pushed-back piercing needle 16 when the target hits the detonator front part 27 will.

Zwar ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen für eine erfindungsgemässe Sicherungseinrichtung 10 bereits die Rohr- und die Vorrohrsicherheit sowie die Depotsicherheit (auch gegen Depotbrand) gewährleistet, weil erst nach abschussbedingter Aktivierung des ersten Sicherungselements 11 das zweiter Sicherungselement 42 in Funktionsbereitschaft gesetzt wird und erst nach Ablauf hinreichend lang andauernder Freifluggegebenheiten dessen Entriegelungseinrichtung 41 für die Scharfstellung der Zündkette gelöst wird; dennoch ist es in Hinblick auf den anzustrebenden Sicherheitsstandard grundsätzlich unerwünscht, dass die Vorbereitungsfunktion und die Entriegelungsfunktion in Zusammenhang mit der Wirksamkeit des zweiten Sicherungselements 42, auch unter Depotgegebenheiten, unter Einfluss eines vorgespannten Kraftspeichers in Form ,der Hebefeder 24 bzw. der Entriegelungsfeder 35 stehen. In the exemplary embodiments described above for a safety device 10 according to the invention, the pipe and pre-pipe safety as well as the depot safety (also against depot fire) is already guaranteed, because the second safety element 42 is only put into operational readiness after the first safety element 11 has been activated due to the firing and only after it has expired sufficiently long-lasting free-flying conditions whose unlocking device 41 is released for arming the ignition chain; Nevertheless, with regard to the desired security standard, it is fundamentally undesirable for the preparation function and the unlocking function to be related to the effectiveness of the second securing element 42, even under depot conditions, under the influence of a preloaded energy store in the form of the lifting spring 24 or the unlocking spring 35.

Bei dem abgewandten Ausführungsbeispiel zur erfindungsgemässen Sicherungseinrichtung gem. Fig. 7/Fig. 8 erfolgt die Wirkungs-Vorbereitung des zweiten Sicherungselementes 42 daher nicht indirekt aufgrund der Abschuss-Beschleunigung - nämlich durch Auslösung einer Verriegelung einer Hebefeder 24, vgl. Fig. 3 - ; vielmehr wird nun parallel zur beschleunigungsbedingten Funktion des ersten Sicherungselements 11 ebenfalls unmittelbar als Folge der Abschuss-Beschleunigungein Seher-Element 50 durchbrochen, das in Sicherstellung des Zünders 3 einen hohlke-gelstumpfförmigen Wärmekoppler 51 aus thermisch gut leitendem Material noch von der Entriegelungseinrichtung 41 thermisch getrennt hält (vgl. Fig. 7). In dieser Sicherstellung liegt der Wärmekoppler 51 mit seiner Kegelaussenwandung 52 derart innen gegen die hohlkegelförmige Zünderinnenwandung 53 an, dass dort im Zünder 3 angebrachte Luft-durchtrittsöffnungen 54 zunächst verschlossen sind. Der davorliegende konische Bereich der Zünderspitze 55 mit einer Lufteintrittsöffnung 56 im Zentrum der Kegelstumpf-Stirnfläche 33 ist vorzugsweise ebenfalls in der Sicherstellung des Zünders 3 zunächst noch versperrt, nämlich durch eine kegelstumpfförmige Strömungsbarriere 57, die koaxial in den konisch sich verjüngenden vorderen Bereich des Zünderspitzenmantels 58 formschlüssig eingefügt ist. In the embodiment facing away from the security device according to the invention. Fig. 7 / Fig. 8, the preparation of the action of the second securing element 42 is therefore not carried out indirectly due to the launch acceleration - namely by triggering a lock of a lifting spring 24, cf. Fig. 3 -; rather, in parallel to the acceleration-related function of the first securing element 11, a seer element 50 is also broken immediately as a result of the launch acceleration, which, while securing the igniter 3, still keeps a hollow-cone-shaped heat coupler 51 made of thermally highly conductive material thermally separated from the unlocking device 41 (see Fig. 7). In this assurance, the heat coupler 51 lies with its cone outer wall 52 on the inside against the hollow cone-shaped igniter inner wall 53 in such a way that air passage openings 54 made there in the igniter 3 are initially closed. The conical area in front of the igniter tip 55 with an air inlet opening 56 in the center of the truncated cone end face 33 is preferably also initially blocked in securing the igniter 3, namely by a frustoconical flow barrier 57 which coaxially into the conically tapering front area of the igniter tip jacket 58 is inserted positively.

Die Entriegelungseinrichtung 41 weist nun einen Stab aus Material mit Formerinnerungsvermögen auf, der derart eingestellt ist, dass seine Länge bei Überschreiten der Umwandlungstemperatur eine erhebliche Verkürzung erfährt. Im Inneren des hohlkegelstumpfförmigen Wärmekopplers 51 ist diese Entriegelungseinrichtung 41 an einem kegelstumpfförmigen Wärmeaufnehmer 50 befestigt, der zünderfest gehaltert und insbesondere axial abgestützt ist. In der (bezogen auf die Flugrichtung eines Geschosses mit diesem Zünder 3) rückwärtigen Verlängerung ist an der Entriegelungseinrichtung 41 die Anstichnadel 16 befestigt. The unlocking device 41 now has a rod made of material with shape memory, which is set such that its length is considerably shortened when the transition temperature is exceeded. In the interior of the frustoconical heat coupler 51, this unlocking device 41 is fastened to a frustoconical heat sensor 50 which is held in a fireproof manner and in particular is axially supported. In the (in relation to the direction of flight of a projectile with this detonator 3) rearward extension, the piercing needle 16 is attached to the unlocking device 41.

Aufgrund abschussbedingter Beschleunigung des Zünders 3 erfolgt nicht nur eine Teilentsicherung des Sprengkapsel-Rotors 14 (z.B. mittels eines ersten Sicherungselements 11 entsprechend Fig. 2/Fig. 3 ; bei Fig. 8/Fig. 9 nicht näher dargestellt), sondern gleichzeitig auch eine Rücksetzung des Due to the firing of the detonator 3 due to the firing, not only is the detonator rotor 14 partially unlocked (for example by means of a first securing element 11 corresponding to FIGS. 2/3; not shown in detail in FIGS. 8/9), but at the same time it is reset of

Wärmekopplers 51 unter Zerbrechen des Seher-Elementes 50 (etwa ausgebildet als Scherbolzen oder als Scherring), so dass (Fig. 8) der Wärmekoppler 51 sich mit seiner Innenmantelfläche auf die Aussenmantelfläche des Wärmeaufnehmers 59 s aufsetzt und infolge dieser Axialverlagerung gegenüber der Zünderinnenwandung 53 die Luftdurchtrittsöffnungen 54 sowie einen kegelmantelförmigen Leitkanal 30 freigibt. Zugleich wird infolge der Abschussbeschleunigung die kegelstumpfförmige Strömungsbarriere 57 zurückversetzt, to um ebenfalls an ihrer Aussenmantelfläche einen kegelmantelförmigen Leitkanal 30 zur Lufteintrittsöffnung 56 freizugeben, bis sie mit ihrer Grundfläche 60 unter Zwischenlage einer thermischen Isolierschicht 61 gegen die Stirnfläche des Wärmekopplers 51 anliegt und diesen staudruckbeaufschlagt is noch stärker gegen den konischen Wärmeaufnehmer 59 andrückt. Heat coupler 51 breaking the seer element 50 (for example designed as a shear pin or a shear ring), so that (Fig. 8) the heat coupler 51 rests with its inner surface on the outer surface of the heat sensor 59 s and as a result of this axial displacement relative to the igniter inner wall 53 Air passage openings 54 and a cone-shaped guide channel 30 releases. At the same time, as a result of the launch acceleration, the frustoconical flow barrier 57 is set back, in order to likewise open a cone-shaped guide channel 30 to the air inlet opening 56 on its outer surface area, until its base surface 60 rests against the end face of the heat coupler 51 with the interposition of a thermal insulating layer 61 and this pressure is still applied to it presses more strongly against the conical heat exchanger 59.

Während in der Sicherstellung gemäss Fig. 7 der kegel-mantelförmige Luftraum um den Wärmeaufnehmer 59 herum eine thermische Isolierschicht darstellt, die verhin-20 dert, dass der Wärmeaufnehmer 59 sich infolge Umgebungserwärmung; etwa bei einem Depotbrand, aufheizt, stellt das funktionsvorbereitete zweite Sicherungselement 42 gem. Fig. 7, the cone-shaped air space around the heat sensor 59 represents a thermal insulation layer, which prevents the heat sensor 59 from changing as a result of ambient heating; in the event of a depot fire, heats up, the functionally prepared second securing element 42 according to FIG. Fig.

8 durch die Isolierschicht 61 zwischen Strömungsbarriere 57 und Wärmekoppler 51 sowie durch den kegelmantelför- 8 through the insulating layer 61 between flow barrier 57 and heat coupler 51 and through the conical

25 migen Luftzwischenraum entlang der Zünderinnenwandung 53 sicher, dass blosse Umgebungserwärmung - etwa bei einem Depotbrand - noch nicht zu kritischer Aufheizung des Wärmeaufnehmers 59 und damit zum Ansprechen der Entriegelungseinrichtung 41 führt. Lediglich der Staudruck-30 Lufteintritt unter Freiflugbedingungen, also die Luftströmung entlang der Kegelaussenwandung 52, führt zum Erhitzen des Wärmekopplers 51 und damit zum Aufheizen des Wärmeaufnehmers 59 unter Abgabe dieser Erwärmung an die Entriegelungseinrichtung 41. Wenn nach einer 35 gewissen Freiflugspanne die Formerinnerungs-Umwand-lungstemperatur des Memory-Materials dieser stangenför-mige Entriegelungseinrichtung 41 überschritten wird, 25 mm of air space along the inner wall 53 of the igniter ensures that mere ambient heating - for example in the case of a depot fire - does not yet lead to critical heating of the heat sensor 59 and thus to the unlocking device 41 responding. Only the dynamic pressure-30 air entry under free flight conditions, that is to say the air flow along the cone outer wall 52, leads to the heating of the heat coupler 51 and thus to the heating of the heat absorber 59, giving off this heating to the unlocking device 41. If, after a certain free flight period, the shape memory conversion temperature of the memory material of this rod-shaped unlocking device 41 is exceeded,

werden die Umwandlungs-Kristallkräfte mit der Wirkung einer spürbaren axialen Verkürzung der Entriegelungsein-40 richtung 41 freigesetzt, was zum Herausheben der Anstichnadel 16 aus dem noch aus der Zündkette ausgeschwenkten Sprengkapsel-Rotor 14 führt; dieser wird nun fliehkraftbedingt oder unter Einfluss eines Schwenkhebels in die Zündlinie eingeschwenkt, womit der Zünder 3 scharfgestellt ist, 45 wie oben beschrieben. Bei Aufschlag der Zünderspitze 55 auf ein Ziel werden die Strömungsbarriere 57, der Wärmekoppler 51, der Wärmeaufnehmer 59 und die Entriegelungseinrichtung 41 im Zünder 3 axial zurückgeschoben, so dass die an der Entriegelungseinrichtung 41 befestigte Anstich-50 nadel 16 nun die in die Linie der Zündwirkungskette eingeschwenkte Sprengkapsel initiiert. the conversion crystal forces are released with the effect of a noticeable axial shortening of the unlocking device 40, which leads to the lifting of the piercing needle 16 from the detonator rotor 14 which is still swung out of the ignition chain; this is now pivoted into the ignition line due to centrifugal force or under the influence of a pivoting lever, whereby the igniter 3 is focused, 45 as described above. When the detonator tip 55 hits a target, the flow barrier 57, the heat coupler 51, the heat absorber 59 and the unlocking device 41 in the igniter 3 are pushed back axially, so that the piercing needle 50 attached to the unlocking device 41 now moves into the line of the ignition chain initiated detonator.

Wenn der in Fig. 7/Fig. 8 dargestellte Zünder 3 auch für Selbstzerleger-Munition Anwendung finden soll, die eine gewisse Zeitspanne nach dem Abschuss bei trefferlosem 55 Fehlschuss durch Selbstzerlegung unschädlich werden muss, ist es zweckmässig, mit dem Memory-Bauelement in Form der Entriegelungseinrichtung 41 ein weiteres Konstruktionselement mit Formerinnerungsvermögen thermisch in Serie zu schalten. If the in Fig. 7 / Fig. 8 detonator 3 shown should also be used for self-destructing ammunition, which must become harmless a certain time after being shot in the event of a shot 55 missed by self-dismantling, it is expedient to use the memory component in the form of the unlocking device 41 to provide a further structural element with thermal memory to be connected in series.

60 Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird hierzu, wie in Fig. 60 According to a preferred exemplary embodiment within the scope of the present invention, as shown in FIG.

9 detailliert dargestellt, eine mit der Entriegelungseinrichtung 41 mechanisch wie thermisch in Verbindung stehende Nadelhalterung 37' in Entriegelungsstellung des Zünd- 9 is shown in detail, a needle holder 37 'mechanically and thermally connected to the unlocking device 41 in the unlocked position of the ignition

65 kapsel-Trägers (beispielsweise des Rotors 14) mit einer vorzugsweise konischen Stützfläche 62 gegen einen weiteren Wärmeaufnehmer 63 angezogen, so dass eine Wärmeüberleitung von dem unter Freifluggegebenheit von der Luftströ 65 capsule carrier (for example, the rotor 14) with a preferably conical support surface 62 against another heat absorber 63, so that a heat transfer from the free-flowing condition of the air flows

7 7

660 079 660 079

mung aufgeheizten Wärmekoppler 51 über den Wärmeaufnehmer 59, die Entriegelungseinrichtung 41, die Nadelhalte-rung 37' und deren konische Stützfläche 62 auf einen weiteren Wärmeaufnehmer 63 stattfindet, der mit einem ebenfalls aus Memory-Material bestehenden Entriegelungsglied 64 thermisch gekoppelt ist. Beim dargestellten bevorzugten Realisierungsbeispiel handelt es sich hier um ein U-förmiges oder O-förmiges Bauelement ähnlich der in Fig. 2... Fig. 4 dargestellten Entriegelungseinrichtung 41, das nun aber derart voreingestellt ist, dass die bei Überschreiten der Umwandlungstemperatur frei werdenden Kristallkräfte zu einer Aufweitung des lichten Innendurchmessers führen. Mung heated heat coupler 51 via the heat sensor 59, the unlocking device 41, the needle holder 37 'and its conical support surface 62 takes place on a further heat sensor 63 which is thermally coupled to an unlocking member 64 also made of memory material. The preferred implementation example shown is a U-shaped or O-shaped component similar to the unlocking device 41 shown in FIGS. 2 ... 4, but is now preset in such a way that the crystal forces released when the transition temperature is exceeded lead to an expansion of the clear inner diameter.

In verriegelter Stellung (siehe Fig. 7 und Fig. 8) bewirkt das Entriegelungsglied 64 aufgrund seines kleinen lichten Innendurchmessers eine Axialabstützung einer Halterungshülse 65 für eine parallel zur Anstichnadel 16 in die Sprengkapsel 8 eintreibbare Selbstzerleger-Initiiernadel 66 gegen die Kraft einer gespannten Vortriebsfeder 67, die im Inneren des Wärmeaufnehmers 63 zünderfest axial abgestützt ist. In the locked position (see FIGS. 7 and 8), due to its small clear inside diameter, the unlocking member 64 provides axial support for a mounting sleeve 65 for a self-disintegration needle 66 that can be driven into the capsule 8 parallel to the piercing needle 16 against the force of a tensioned spring 67, which is supported in the interior of the heat absorber 63 so as to be spark-proof axially.

Wenn das Selbstzerleger-Entriegelungsglied 64 über die Nadelhalterung 37 und den Wärmeaufnehmer 63 freiflug-strömungsbedingt bis auf Überschreiten der Umwandlungstemperatur aufgeheizt ist, vergrössert es seinen lichten Durchmesser und gerät dadurch ausser Eingriff mit einer Einkerbung oder (wie in Fig. 9 dargestellt) einer kragenför-migen Ausbuchtung an der Selbstzerleger-Halterungshülse 65, so dass die gespannte Vortriebsfeder 67 freigegeben wird und die Selbstzerleger-Initiiernadel 66 in die Sprengkapsel 8 eintreibt, um das mit dem Zünder 3 ausgestattete Geschoss durch Selbstzerlegung im Flug unschädlich zu machen. If the self-disassembling unlocking member 64 is heated via the needle holder 37 and the heat absorber 63 due to free-flying flow to exceed the conversion temperature, it increases its clear diameter and thereby becomes disengaged from a notch or (as shown in FIG. 9) a collar-promoting bulge on the self-dismantling mounting sleeve 65, so that the tensioned drive spring 67 is released and the self-dismantling initiation needle 66 drives into the detonator 8 in order to render the projectile equipped with the detonator 3 harmless by self-dismantling in flight.

Durch diese thermische Serienschaltung der beiden Entriegelungselemente 41, 65 ist gewährleistet, dass die Selbstzerlegereinrichtung nur dann und erst dann in Funktion treten kann, wenn abschussbeschleunigungsbedingt das zweite Sicherungselement 42 funktionsbereit gesetzt wurde und s f reif lugbedingt die Zündkette entsichert hat, andererseits aber nach einer konstruktiv vorgegebenen Flugzeit noch keine trefferbedingte Zünderauslösung erfolgte. Diese weitere Flugzeitspanne nach Durchmessen des Vorrohr-Sicherheitsbereiches, also nach Scharfstellung des Zünders 3, ist io konstruktiv in weiten Grenzen über die Wärmekopplung vom zuerst aufgeheizten Memory-Element zum danach aufheizenden Memory-Element und durch die formgebungsbedingte Erwärmungscharakteristik des zweiten Memory-Elementes in Form des Entriegelungsgliedes 64 selbst vorgebbar. This thermal series connection of the two unlocking elements 41, 65 ensures that the self-disassembling device can only function when the second securing element 42 has been set ready for operation due to the launch acceleration and has unlocked the ignition chain due to lug maturity, but on the other hand according to a design specification Flight time has not yet triggered a detonator. This further time-of-flight span after measuring the fore-pipe safety area, i.e. after the detonator 3 has been set, is generally structurally broad in terms of the heat coupling from the first heated memory element to the subsequently heating memory element and by the shape-related heating characteristic of the second memory element of the unlocking member 64 itself can be predetermined.

Im Rahmen der Erfindung kann der erfindungsgemässe Einsatz eines Funktionsteiles aus Memory-Material zum Entriegeln des zweiten Sicherungselementes und/oder einer Selbstzerlegungs-Einrichtung, ggf. zugleich zum Scharfstellen des Zünders bzw. zum Initiieren der Selbstzerlegung, aber auch bei Geschossen erfolgen, deren Konstruktion und/ oder geringe Freifluggeschwindigkeit eine Erwärmung des definierten Bereiches einer in der Geschoss-Spitze untergebrachten Sicherungseinrichtung nicht realisierbar macht, wie etwa im Falle panzerbrechender Hohlladungs-Munition mit Nachbrenner. Hier ist der Zünder hinter der Sprengstoff-Ladung im Geschoss angeordnet, so dass die thermische Beeinflussung zur Entriegelung des zweiten Sicherungselementes von der Brennkammer des dahinter, etwa in einem Leitwerk, angeordneten Nachbrenners aus während der Freiflugphase des Geschosses erfolgen kann. Within the scope of the invention, the use according to the invention of a functional part made of memory material for unlocking the second securing element and / or a self-dismantling device, if necessary at the same time for arming the detonator or for initiating self-dismantling, but also for projectiles, their construction and / or low free-flight speed makes it impossible to heat the defined area of a safety device housed in the top of the projectile, such as in the case of armor-piercing shaped-charge ammunition with an afterburner. Here the detonator is arranged behind the explosive charge in the projectile, so that the thermal influence for unlocking the second securing element can take place from the combustion chamber of the afterburner arranged behind it, for example in a tail unit, during the free-flight phase of the projectile.

20 20th

25 25th

B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

660079 PATENT CLAIMS

1. Safety device (10) on a projectile detonator (3) with a first safety element (11) for partial safety release under the influence of the launch acceleration and with a second safety element (42) for focusing the detonator transfer charge ignition chain (8-9) which has an unlocking device (41) which is exposed to the air dynamic pressure frictional heat in the projectile free flight, characterized in that the unlocking device (41) has a construction element with a material which suddenly experiences a defined, predetermined shape change when a defined temperature is exceeded.

2. Security device according to claim 1, characterized in that the unlocking device (41) has a structural element made of a material with shape memory that releases deformation crystal lattice forces as a result of exceeding its transformation temperature.

3. Safety device according to claim 1 or 2,

characterized in that the unlocking device (41) as a thermally deformable structural element has a radial shrink ring (38) which is supported in the direction of the longitudinal igniter axis (31) by an unlocking spring (35) against a support shoulder (40).

4. Safety device according to claim 1 or 2,

characterized in that the unlocking device (41) as a thermally deformable construction element has an axial shrinking stamp (44) which is axially supported in the front part of the igniter (27) by an unlocking spring (35).

5. Safety device according to claim 1 or 2,

characterized in that the unlocking device (41) as a thermally deformable structural element has a tie rod (70) suspended in the front part of the igniter (27).

6. Safety device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermally deformable structural element is arranged in the region of ram air guide channels (30) formed in the front part of the igniter (30), which are closed to ensure the igniter (3) and is caused by launch acceleration can be released by the first security element (11).

7. Safety device according to claim 6, characterized in that the guide channels (30) in the bottom surface

(26) a front part axially displaceable on the igniter (3)

(27) open.

8. Safety device according to one of the preceding claims, characterized in that in the front part of the detonator (27) there is at least one closure releasing pressure-induced air flow guide ducts (30) due to the launch acceleration.

9. Safety device according to claim 8, characterized in that a heat coupling (51) ensuring the thermal coupling between dynamic pressure air flow guide channels (30) and the unlocking device (41) is provided in the front part (27) of a firing acceleration.

10. Security device according to one of the preceding claims, characterized in that with the thermally deformable structural element of the unlocking device (41) of the second securing element (42), a self-dismantling unlocking member (64) can be thermally coupled, which when a defined, definable crystal lattice transition temperature is exceeded undergoes predetermined unlocking shape change.