DE102011100243A1 - Active mass container - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Wirkmassenbehälter (1, 20) mit einem Deckel (3, 23) und wenigstens einer Ausblasöffnung (6) sowie einer im Wirkmassenbehälter (1, 20) eingebundenen Wirkmasse (4), wobei der Deckel (3, 23) Rippen (5, 25) zur Versteifung des Wirkmassenbehälters (1, 20) aufweist. Der Deckel (3, 23) und die Rippen (5, 25) können dabei eine konstruktive Einheit bilden. Je nach Belastung können die Rippen (5) vom Mittelrohr (7) bis an eine Außenkante (1.1), des Wirkmassenbehälters (1) oder aber auch nur in einem Bereich (22) um das Mittelrohr (7) verlaufen. Das Mittelrohr (7) weist zumindest eine Anzündbohrung (8) auf, wobei sich bei der Anzündbohrung (8) um eine um das Mittelrohr (7) umlaufende Bohrung handeln kann.Proposed is an active mass container (1, 20) with a cover (3, 23) and at least one exhaust opening (6) and an active material container (1, 20) integrated active mass (4), wherein the lid (3, 23) ribs (5 , 25) for stiffening the active mass container (1, 20). The lid (3, 23) and the ribs (5, 25) can form a structural unit. Depending on the load, the ribs (5) can extend from the central tube (7) to an outer edge (1.1) of the active mass container (1) or only in a region (22) around the central tube (7). The central tube (7) has at least one ignition bore (8), wherein the ignition bore (8) can be a bore running around the central tube (7).

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem verstärkten Wirkmassenbehälter für ein Geschoss durch Einbindung einer Rippenkonstruktion in den Deckel des Wirkmassenbehälters, insbesondere durch Kaltumformen.The invention is concerned with a reinforced active mass container for a projectile by incorporating a rib construction in the lid of the active mass container, in particular by cold forming.

Bei Artillerie- und Mörsergranaten treten während des Abschusses Beschleunigungen von bis zu 18.000 g auf. Die Abschussbeschleunigung, die auf verschiedene Teilmassen, wie Hülle, Ausstoßladung, Wirkkörper und die darin befindlichen Wirkmassen wirken, verursachen große Massenkräfte, die das Geschoss kurzzeitig stark beanspruchen.In artillery and mortar shells occur during the launch accelerations of up to 18,000 g. The launch acceleration, which act on different sub-masses, such as shell, ejection charge, active body and the active masses therein, cause large inertial forces that stress the bullet for a short time.

Geschosse und insbesondere Nebelgeschosse verschiedener Kaliber sind so aufgebaut, dass im Geschoss bzw. der Geschosshülle unterschiedliche und/oder mehrere Wirkkörper mitgeführt werden. Diese sind ihrerseits so aufgebaut, dass sie einen Wirkmassenkörper enthalten, der einen Boden, ein Stützrohr und einen Deckel aufweist.Projectiles and in particular smoke projectiles of different caliber are constructed so that different and / or multiple active bodies are carried along in the projectile or projectile casing. These in turn are constructed so that they contain a mass of active substance, which has a bottom, a support tube and a lid.

Die DE 10 2008 019 752 A1 offenbart einen Wirkkörper für eine Submunition mit Wirkmitteln, der eine Isolierschicht zwischen einem Wirkkörperbehälter und einem pyrotechnischen Satz aufweist. Der Wirkkörperbehälter kann durch einen Deckel mit einer Ausblasöffnung verschlossen werden.The DE 10 2008 019 752 A1 discloses an active body for a submunition with active agents, which has an insulating layer between a body container and a pyrotechnic composition. The active body container can be closed by a cover with a blow-out.

Aus der DE 103 08 307 B4 ist ein Geschoss übereinander liegender Submunitionskörper bekannt. In den Submunitionskörpern ist eine Wirkmasse enthalten, die auf einem Boden ruht. Die Submunitionskörperhülle ist in Schussrichtung gesehen mit einem Deckel versehen. Zwischen dem Deckel und der Wirkmasse ist wenigstens ein Vorspannkörper eingebunden, Dieser hat die Aufgabe, die Abschussbelastung und den hohen Drehimpuls, die auf das Geschoss und damit auf die Submunitionskörper einwirken, besser aufnehmen zu können.From the DE 103 08 307 B4 is a bullet superimposed submunitions known. The submunitions contain an active substance that rests on a ground. The submunition body shell is seen in the weft direction provided with a lid. Between the lid and the active mass at least one biasing body is involved, this has the task of being able to better absorb the launching load and the high angular momentum which act on the projectile and thus on the submunitions.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine einfache Möglichkeit aufzuzeigen, die die Abschussbelastungen etc., die auf das Geschoss und die Wirkkörper wirken, ebenfalls gut aufnehmen können.The invention has as its object to show a simple way that the shooting loads, etc., which act on the projectile and the active body, can also absorb well.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgelistet.The problem is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments are listed in the subclaims.

Die Erfindung basiert auf der Grundidee, den Wirkmassenbehälter durch eine Rippenkonstruktion zu verstärken und die Rippen oder Versteifungen insbesondere im Deckel des Wirkkörpers bzw. Wirkmassenbehälters einzubinden, deren Länge bevorzugt über den gesamten Radius des Deckels führen.The invention is based on the basic idea to reinforce the active mass container by a rib construction and to incorporate the ribs or reinforcements, in particular in the lid of the active body or Wirkmassenbehälters whose length preferably over the entire radius of the lid.

Durch diese Rippen kann eine höhere Festigkeit im Deckel/Wirkmassenbehälter erzielt werden, auf einen Vorspannkörper kann dann verzichtet werden. Der Anteil der Nutzlast kann bei gleicher Gesamtmasse erhöht und somit ein höherer Wirkungsgrad der Payload erzielt werden. Deformierungen durch Abschuss- und/oder Bodenaufschlag werden reduziert, die sichere Verbringung der Wirkmasse in das Zielgebiet und deren Funktionssicherheit deutlich verbessert. Des Weiteren wird ein formschlüssiger Kontakt der Wirkmasse über die Rippenkonstruktion mit dem Behälter geschaffen, wodurch eine sichere Drallübertragung gewährleistet wird und auf Drallübertragungselemente verzichtet werden kann. Risse in der Wirkmasse werden auch beim Abschuss vermieden.Through these ribs a higher strength in the lid / Wirkmassenbehälter can be achieved on a biasing body can then be dispensed with. The payload share can be increased for the same total mass and thus a higher payload efficiency can be achieved. Deformations due to launch and / or ground impact are reduced, which significantly improves the safe transfer of the active mass into the target area and its functional reliability. Furthermore, a positive contact of the active mass on the rib construction is provided with the container, whereby a secure spin transmission is ensured and can be dispensed with twist-transmitting elements. Cracks in the effective mass are also avoided at launch.

Ein weiterer Ansatz ist, den Wirkmittelbehälter fertigungstechnisch anders herzustellen, um eine Verfestigung des Behältermaterials zu erreichen. Fertigungstechnisch hat sich als bevorzugtes Verfahren das Metall-Kaltumformen gezeigt. Kaltumformen ist das Umformen von Metallen bei einer Temperatur deutlich unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Das Material wird dabei so stark belastet, bis es zerfließt und eine Faserstruktur einnimmt. Dadurch wird die Materialfestigkeit durch erhöhende Versetzungsdichte im Material gesteigert. Mit dem Verfahren ist eine Kaltverfestigung des Behältermaterials möglich. Das wiederum ermöglicht den Einsatz eines Werkstoffes mit einer besseren Zerspanbarkeit bei geringeren Bearbeitungskosten. Alternativ könnte auch das Gussgießen Anwendung finden.Another approach is to produce the active agent container manufacturing technology differently in order to achieve a solidification of the container material. In terms of manufacturing technology, metal cold forming has proven to be the preferred method. Cold forming is the forming of metals at a temperature well below the recrystallization temperature. The material is so heavily loaded until it melts and occupies a fiber structure. As a result, the material strength is increased by increasing dislocation density in the material. With the method, a work hardening of the container material is possible. This in turn allows the use of a material with better machinability at lower processing costs. Alternatively, casting could also be used.

Die Rippen können bei der Herstellung entsprechend der Belastungsgröße ausgeführt werden, z. B. kurze oder lange Rippen bis zum Außendurchmesser des Wirkmassenbehälters. Durch das Metall-Kaltumformen bzw. die Gusstechnik können auch die Rippengeometrien variiert werden.The ribs can be made in the manufacture according to the load size, z. B. short or long ribs to the outer diameter of the active mass container. Due to the metal cold forming or the casting technique also the rib geometries can be varied.

Des Weiteren kann ein unkritischer Grundwerkstoff in Bezug auf Verarbeitung und Vergütung verwendet werden. Der Zerspanungsanteil am Rohteil wird minimiert und es werden weniger Einzelteile benötigt. Die Behälterkonstruktion wird durch Verzicht auf Verschraubungen mit Klebsicherung und Schrumpf-/Presspassungen vereinfacht.Furthermore, a noncritical base material can be used in terms of processing and tempering. The chip removal rate on the blank is minimized and fewer parts are needed. The container construction is simplified by dispensing with screw connections with adhesive protection and shrink / press fits.

Zur Vermeidung von Montagefehlern beim Zusammenbau wird, wie in der DE 10 2007 049 503 A1 bereits angedacht, eine Einbausicherung mit Zentrierungsfunktion durch Verlängerung eines Stützrohres des Wirkkörpers und einer entsprechenden Ausnehmung im Bodenbereich mit eingebunden.To avoid assembly errors during assembly, as in the DE 10 2007 049 503 A1 already considered, a built-in fuse with centering function by extending a support tube of the active body and a corresponding recess in the bottom area involved.

Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:Reference to an embodiment with drawing, the invention will be explained in more detail. It shows:

1 eine perspektivische Darstellung eines teilweise geschnittenen Wirkkörpers, 1 a perspective view of a partially cut active body,

2 eine weitere perspektivische Darstellung eines weiteren Wirkkörpers. 2 another perspective view of another active body.

In 1 ist ein Wirkkörper bzw. Wirkmassenbehälter 1 dargestellt, der im Wesentlichen aus einem Behälter 2 mit Deckel 3 sowie einer im Behälter 2 eingebundenen Wirkmasse 4 besteht. Der Deckel 3 weist neben Rippen 5 wenigstens eine Ausblasöffnung 6 auf. Deckel 3 und Rippen 5 bilden eine konstruktive Einheit, wobei hier die Rippen 5 vom Mittelrohr (Stützrohr) 7 mit Anzündbohrung 8 bis an die Außenkante 1.1 des Behälters 1 verlaufen. Bei der Anzündbohrung 8 kann es sich um eine um das Mittelrohr 7 umlaufende Bohrung handeln. Zwischen dem Deckel 3 und der Wirkmasse 4 ist eine Art Dichtungsscheibe 9 eingebracht. Von unten ist der Wirkkörper 1 durch eine Bodenplatte 10 geschlossen.In 1 is an active body or Wirkmassenbehälter 1 shown, which consists essentially of a container 2 with lid 3 and one in the container 2 integrated active mass 4 consists. The lid 3 points next to ribs 5 at least one blow-out opening 6 on. cover 3 and ribs 5 form a constructive unit, in which case the ribs 5 from the central tube (support tube) 7 with ignition hole 8th to the outer edge 1.1 of the container 1 run. At the firing hole 8th it can be a around the center tube 7 circulating bore act. Between the lid 3 and the active mass 4 is a kind of sealing washer 9 brought in. From below is the active body 1 through a floor plate 10 closed.

2 zeigt einen Wirkmassenbehälter 20, der im Wesentlichen aus den selben Teilen wie der Wirkkörper 1 besteht, jedoch im Deckel 23 Rippen 25 besitzt, die nur einem Bereich 22 um das Mittelrohr 7 verlaufen und weniger werdend auslaufen, d. h. ihre Höhe verlierend, in den Deckel 23 übergehen. 2 shows a Wirkmassenbehälter 20 which consists essentially of the same parts as the active body 1 exists, but in the lid 23 ribs 25 owns only one area 22 around the center tube 7 run and less expiring, ie losing their height, in the lid 23 pass.

Die Funktionsweise des Wirkkörpers 1, 20 ist wie bekannt. Nach Verschießen eines nicht näher dargestellten Geschosses aus einem ebenfalls nicht näher dargestellten Waffenrohrs werden zu einem vorbestimmten Zeitpunkt die Wirkmassenbehälter 1, 20 aus dem Geschoss getrieben. Über das Zentral- bzw. Mittelrohr 7 und die Anzündbohrung 8 wird dabei die Wirkmasse 4 entzündet und die umgesetzte Wirkmasse 4 durch die Ausblasöffnung(en) 6 ausgeblasen.The functioning of the active body 1 . 20 is known. After firing a bullet not shown in detail from a gun barrel, also not shown, the Wirkmassenbehälter be at a predetermined time 1 . 20 driven from the floor. About the central or central tube 7 and the firing hole 8th becomes the active mass 4 ignited and the reacted active mass 4 through the blow-out opening (s) 6 blown out.

Zur sicheren Montage des Geschosses sehen der Wirkkörper bzw. Wirkmassenbehälter 1 und 20 im Deckel 3, 23 ein Herausragen des Mittelrohres 7 vor. Entsprechend ist im Boden 10 eine Ausnehmung 11 eingebunden, sodass ein herausragendes Mittelrohr 7 in die Ausnehmung eines vorderen Wirkmassenbehälters 1, 20 eingreifen kann. In diese Einbausicherung, die zudem die Zentrierung übernimmt, wird ein Dichtungselement (beispielsweise ein O-Ring oder Metalldichtring) 12 eingelegt, der die Funktion der sicheren Zündübertragung übernimmt und einen Zündübertrag zwischen den Wirkmassenbehälter 1, 20 bzw. Wirkmassen 4 gewährleistet.For safe installation of the projectile see the active body or Wirkmassenbehälter 1 and 20 in the lid 3 . 23 a protruding of the central tube 7 in front. Corresponding is in the ground 10 a recess 11 integrated, so that an outstanding center tube 7 in the recess of a front active mass container 1 . 20 can intervene. In this built-in fuse, which also takes over the centering, is a sealing element (for example, an O-ring or metal seal) 12 inserted, which takes over the function of safe ignition transmission and a Zündübertrag between the Wirkmassenbehälter 1 . 20 or effective masses 4 guaranteed.

Hergestellt wird der Wirkmassenbehälter 1, 20 mit einer verstärkenden Rippenkonstruktion 5, 25 bevorzugt im Kaltumformverfahren. Das Mittelrohr 7 ist selbst im Wirkmassenbehälter 1, 20 vormontiert. Die Verbindung zwischen beiden wird durch eine Press-/Schrumpfverbindung hergestellt. Nach dem Befüllen mit der Wirkmasse 4 (z. B. Pressen, Gießen, Sintern) kann der Deckel (3, 23) mit Filz oder ähnlichem Material (= Dichtungsscheibe 9) ebenfalls mit einer Press-/Schrumpfverbindung aufgebracht und ggf. durch vercrimpen gesichert werden.The active mass container is manufactured 1 . 20 with a reinforcing rib construction 5 . 25 preferably in the cold forming process. The center tube 7 is itself in the effective mass container 1 . 20 preassembled. The connection between the two is made by a press / shrink connection. After filling with the active mass 4 (eg pressing, pouring, sintering), the lid ( 3 . 23 ) with felt or similar material (= sealing washer 9 ) are also applied with a press / shrink connection and possibly secured by crimping.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102007049503 A1 [0013] DE 102007049503 A1 [0013]

Claims (10)

Wirkmassenbehälter (1, 20) mit einem Deckel (3, 23) und wenigstens einer Ausblasöffnung (6) sowie einer im Behälter (2) eingebundenen Wirkmasse (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3, 23) Rippen (5, 25) zur Versteifung des Wirkmassenbehälters (1, 20) aufweist.Active mass container ( 1 . 20 ) with a lid ( 3 . 23 ) and at least one blow-out opening ( 6 ) and one in the container ( 2 ) incorporated active material ( 4 ), characterized in that the lid ( 3 . 23 ) Ribs ( 5 . 25 ) for stiffening the active mass container ( 1 . 20 ) having. Wirkmassenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3, 23) und die Rippen (5, 25) eine konstruktive Einheit bilden.Active mass container according to claim 1, characterized in that the lid ( 3 . 23 ) and the ribs ( 5 . 25 ) form a constructive unit. Wirkmassenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (5) vom Mittelrohr (7) bis an eine Außenkante (1.1) des Wirkmassenbehälters (1) verlaufen.Active mass container according to claim 1 or 2, characterized in that the ribs ( 5 ) from the central tube ( 7 ) to an outer edge ( 1.1 ) of the active mass container ( 1 ). Wirkmassenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (25) in einem Bereich (22) um das Mittelrohr (7) verlaufen und bevorzugt in den Deckel (23) übergehen.Active mass container according to claim 1 or 2, characterized in that the ribs ( 25 ) in one area ( 22 ) around the central tube ( 7 ) and preferably in the lid ( 23 ) pass over. Wirkmassenbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelrohr (7) zumindest eine Anzündbohrung (8) aufweist.Active mass container according to one of claims 2 to 4, characterized in that the central tube ( 7 ) at least one ignition hole ( 8th ) having. Wirkmassenbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Anzündbohrung (8) um eine um das Mittelrohr (7) umlaufende Bohrung handeln kann.Active mass container according to claim 5, characterized in that it is in the ignition bore ( 8th ) around the center tube ( 7 ) can be circulating hole. Wirkmassenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (3) und der Wirkmasse (4) ist eine Art Dichtungsscheibe (9) eingebracht ist.Active mass container according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the lid ( 3 ) and the effective mass ( 4 ) is a kind of sealing washer ( 9 ) is introduced. Wirkmassenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckel (3, 23) ein Herausragen des Mittelrohres (7) vorgesehen und im Boden (10) eine Ausnehmung (11) eingebunden sind, sodass ein herausragendes Mittelrohr (7) in die Ausnehmung (11) eines vorderen Wirkmassenbehälters (1, 20) eingreifen kann.Active mass container according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the lid ( 3 . 23 ) projecting out of the central tube ( 7 ) and in the ground ( 10 ) a recess ( 11 ), so that an outstanding central tube ( 7 ) in the recess ( 11 ) of a front active mass container ( 1 . 20 ) can intervene. Wirkmassenbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in diese Einbausicherung, die zudem die Zentrierung übernimmt, ein Dichtungselement (12), beispielsweise ein O-Ring oder Metalldichtring eingelegt ist, der die Funktion der sicheren Zündübertragung übernimmt und einen Zündübertrag zwischen den Wirkmassenbehälter (1, 20) bzw. Wirkmassen (4) gewährleistet.Active mass container according to claim 8, characterized in that in this built-in fuse, which also takes over the centering, a sealing element ( 12 ), for example, an O-ring or metal sealing ring is inserted, which assumes the function of safe ignition transmission and a Zündübertrag between the active mass container ( 1 . 20 ) or effective masses ( 4 ) guaranteed. Wirkmassenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkmassenbehälter (1, 20) mit einer verstärkenden Rippenkonstruktion (5, 25) bevorzugt im Kaltumformverfahren hergestellt wird.Active mass container according to one of claims 1 to 9, characterized in that the active mass container ( 1 . 20 ) with a reinforcing rib construction ( 5 . 25 ) is preferably produced in the cold forming process.
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