DE102012010380B3

DE102012010380B3 - Kontakteinrichtung, insbesondere für eine Munition insbesondere in einem Werfer

Info

Publication number: DE102012010380B3
Application number: DE201210010380
Authority: DE
Inventors: Edmund Gralka; Lothar Kopp
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: WO2013178616A1

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Kontakteinrichtung (10) zur Kontaktübertragung von einer Waffe oder einem Werfer (13) zu einer darin befindlichen Munition, mit einem gekapselten, modularen oder modulartigen Aufbau. Diese Kontakteinrichtung besteht aus einem Gehäuse (1), einem Kontaktstift (2) mit Membrane (2.1) und einem Membraneträger (2.2), sowie einem Elastomer (3), umfassend einen Elastomerkörper (3.1) und einen Elastomerkörperträger (3.2). Des Weiteren sind im Gehäuse (1) ein Verbindungsstift (4) und ein Anschlussstift (7) enthalten, wobei der Kontaktstift (2), der Verbindungsstift (4) und der Anschlussstift (7) eine elektrisch leitende Einheit bilden. Insbesondere der Verbindungstift (4) wird im Elastomer (3) gehalten.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer wasser- und staubdichten elektrischen Kontaktierung für eine im Werfer oder in einer Waffe befindlichen Munition zwecks beispielsweise einer Zündübertragung, insbesondere für Werfer auf Amphibien- oder Wasserfahrzeugen oder Objekten, die unter meist extremen Umweltbelastungen zum Einsatz kommen. Bei der gekapselten Kontakteinrichtung kann der Kontaktstift begrenzte gefederte lineare Bewegungen durchführen ohne die Dichtigkeit des Kontaktierungsmoduls zu verlieren. Obwohl bewegliche Teile vorhanden sind, kann Wasser, Eis, Staub, Schmutz etc. nicht mehr in den Innenraum der Kontaktierungshalterung, in der sich teilweise freie elektrische Leitungen befinden, eindringen. Die erforderliche Kontaktkraft zwischen Kontaktstift und dem Kontaktierungsband der Munition wird durch ein Elastomer, das bevorzugt in Form einer Elastomerfeder ausgebildet ist, erzeugt. Diese Feder kann gleichzeitig auch als Dichtung fungieren. Es werden neben den axial wirkenden Krafteinwirkungen auch die radialen Krafteinwirkungen aufgenommen, ohne Zerstörung der Kontakteinrichtung.
Kontakteinrichtungen zum Zünden von Munition sind vielfältig und bekannt. So beschreibt die DE 26 54 619 C2 eine Kontaktierung eines elektrischen Zündmittels, das in einem elektrischen leitenden Gehäuse angeordnet ist. Mit seinem einen Pol ist das Zündmittel mit diesem Gehäuse und mit seinem anderen Pol über einen Kontaktstift und ein Federelement mit einem vom Gehäuse isolierten Gegenkontakt elektrisch verbunden. Der Kontaktstift ragt mit radialem Spiel in eine Ausnehmung hinein, in der das in radialer Richtung elastisch verformbare Federelement gehalten wird.
Eine Patrone mit einer Treibladungshülse und einer elektrothermischen Zündvorrichtung ist Gegenstand der DE 102 13 465 A1 . Hierbei dient eine Kontaktscheibe zur Verbindung mit einer waffenseitigen Hochspannungselektrode.
Ein Waffensystem mit Kontaktierungen offenbart die DE 198 27 379 A1 . Um eine sicherere Kontaktierung zwischen Leitungen einer elektronischen Auswerteeinrichtung zu schaffen, sind feste und bewegliche Kontaktstücke vorgesehen. Bei dem in der DE 198 53 291 C2 vorgesehenen Kontakt handelt es sich um einen ringförmigen, die Längsachse der Patrone umschließenden Kontaktring.
Wirkmittelwurfanlagen werden in der DE 10 2009 009 084 A1 , der DE 10 2007 063 702 B4 aber auch in der DE 100 08 198 A1 näher behandelt. Derartige Wurfanlagen sind auf Fahrzeugen oder zu schützenden Objekten angebracht und direkt den Umwelteinflüssen ausgesetzt. Die Zündung der Wirkmittel in diesen Anlagen erfolgt in der Regel elektrisch. Diese Kombination bringt den Nachteil mit sich, dass die Kontakte schneller verschleißen bzw. in ihrer Funktion beeinträchtig werden. Zudem wirken bei der Beladung eines Werfers mit Munition auf derartige Kontakteinrichtungen radiale Kräfte ein, was häufig zur mechanischen Zerstörung führen kann.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine dichte und vorzugsweise auch wartungsfreie Kontaktierung zur Zündimpulsübertragung auf eine Munition aufzuzeigen.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgenommen.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen Elastomerkörper einzubinden. Dieser ist als Feder ausgebildet. Grundsätzlich besteht eine derartige Kontakteinrichtung im Wesentlichen aus einem Gehäuse, einem Kontaktstift und dem Elastomerkörper. In diesen eingebunden ist neben dem Kontaktstift ein Verbindungsstift. Der Verbindungsstift ist seinerseits mit einem Anschlussstift verbunden. Der Kontaktstift, der Verbindungsstift sowie der Anschlussstift bilden eine bzw. die elektrisch leitende Einheit. Wirkt eine axiale Kontaktkraft auf den Kontaktstift, verformt sich der Elastomerkörper um seinen Federweg. Radiale Krafteinwirkungen auf den Kontaktstift werden durch Lagerung innerhalb der Kontakteinrichtung und dem Elastomerkörper aufgenommen.
Die mit dem Einsatz von Elastomer verbundenen Vorteile liegen in einer sehr guten elektrischen Isolationseigenschaft sowie in einer festen Verbindung bzw. Verbindungsmöglichkeit mit Metallteilen der Kontaktierung. Des Weiteren ergeben sich damit gute Körperschalldämmungen und Stoßdämpfungen, sodass stoßartige Erregungen schnell abklingen können.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1 eine Darstellung einer Kontakteinrichtung nach der Erfindung,
2 eine Einbauvariante.
In 1 ist eine gekapselte – modulare oder modulartige – Kontakteinrichtung 10 dargestellt, bestehend aus einem Gehäuse 1 und einem Kontaktstift 2 mit Membrane 2.1 sowie einem Membraneträger 2.2. Die Membrane 2.1 greift dabei unterhalb des Kontaktstiftes 2 derart ein, dass sie an diesem und gleichzeitig an einer Innenwandung des Gehäuses 1 dichtend anliegt. Dazu weist der Kontaktstift 2 unterhalb der Kontaktspitze eine umfängliche Einschnürung auf, an die die Membrane 2.1 angreifen kann. Mit 3 ist ein Elastomer gekennzeichnet, umfassend einen Elastomerkörper 3.1 sowie einen Elastomerkörperträger 3.2. Das Elastomer 3 bzw. der Elastomerkörper 3.1 ist als Elastomerfeder geformt. Ein Verbindungsstift 4, der im Elastomer 3 eingebunden ist, greift in den Kontaktstift 2 ein. Des Weiteren umfasst die Kontakteinrichtung 10 bevorzugt eine Lagerung 5, die zur Lagerung des Kontaktstiftes 2 dient, und eine Lagerung 6, die ihrerseits zur Lagerung des Elastomers 3 dient. Ein Anschlussstift 7 ragt aus der Kontakteinrichtung 10 heraus. Dieser Anschlussstift 7 ist zweiteilig und weist eine Buchse 7.1 bevorzugt aus Cu-Legierung auf und hat die Aufgabe der Aufnahme einer Leitung (beispielsweise Litzenleitung). Mit 8 sind Isolatoren gekennzeichnet.
Der Elastomerkörper 3.1 der Elastomerfeder 3 ist fest an bevorzugt parallel verlaufenden Metallflächen des Elestomerkörperträgers 3.2 befestigt, bevorzugt anvulkanisiert. Mit dem Einbau der Elastomerfeder 3 im Gehäuse 1 wird im Elastomerkörper 3.1 eine Vorspannung geschaffen. Diese Vorspannung dient dazu, stoßartige Bewegungen des Kontaktstiftes 2 im unbelasteten Zustand zu verhindern. Auch die Membrane 2.1 ist fest an parallelen Metallflächen des Kontaktstiftes 2 und des Membraneträgers 2.2 angebracht, ebenfalls vorzugsweise anvulkanisiert. Die Membrane 2.1 dient zum vollständigen Abdichten des Gehäuses 1 bzw. des Inneren der Kontakteinrichtung 10. Der Kontaktstift 2, der Verbindungsstift 4 sowie der Anschlussstift 7 bilden eine elektrisch leitende Einheit, durch die der Zündstrom an eine Munitionselektronik (nicht näher dargestellt) übertragen wird. Die Stifte 2, 4, 7 sind über die Isolatoren 8 vollständig vom Gehäuse 1 elektrisch getrennt (entkoppelt). Die Lagerungen 5, 6 dienen ihrerseits zur Aufnahme einer radialen Krafteinwirkung, die an bzw. auf den Kontakt-, Verbindungs- und Anschlussstift 2, 4, 7 während der Beladung eines Werfers mit Munition (nicht näher dargestellt) durch diese entsteht. Dadurch kann die Biegebeanspruchung in/an den Stiften 2, 4, 7 auf einen zulässigen Wert reduziert werden. Wirkt eine axiale Kontaktkraft auf den Kontaktstift 2, so verformt sich der Elastomerkörper 3.1 um einen Federweg. Dabei ist ein kleiner Federweg erwünscht (beispielsweise von max. 3,5 mm), da die damit verbundene Federkennlinie linear verläuft.
2 zeigt einen Einbau in eine nicht näher dargestellte Waffe oder Werfer 13 für eine ebenfalls nicht weiter dargestellte Munition mit einem Kontaktierungsband oder einer Zündeinheit. Der Einbau erfolgt mittels eines O-Ringes 11. Der Elastomerkörper 3.1 und die Membrane 2.1 sind aufgrund ihres Einbaus vollständig gegen Licht und Ozon geschützt, sodass die Elastizität des Elastomers 3 während der gesamten Einsatzdauer erhalten bleibt.

Claims

Kontakteinrichtung (10) zur Kontaktübertragung von einer Waffe oder einem Werfer (13) zu einer darin befindlichen Munition, gekennzeichnet durch einen gekapselten, modularen oder modulartigen Aufbau, bestehend zumindest aus einem Gehäuse (1), einem Kontaktstift (2) mit unterhalb diesem eingreifender Membrane (2.1) sowie einem Membraneträger (2.2), einem Elastomer (3), umfassend einen Elastomerkörper (3.1) welcher als Feder ausgebildet ist, sowie einen Elastomerkörperträger (3.2), einen Verbindungsstift (4) sowie einen Anschlussstift (7) zur Aufnahme einer Leitung, wobei der Kontaktstift (2), der Verbindungsstift (4) und der Anschlussstift (7) eine elektrisch leitende Einheit bilden, durch die der Zündstrom übertragen wird, und der Kontaktstift (2) mit dem Verbindungstift (4) im Elastomer (3) gehalten wird.
Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (2.1) unterhalb des Kontaktstiftes (2) derart eingreift, dass die Membrane (2.1) am Kontaktstift (2) und gleichzeitig an einer Innenwandung des Gehäuses (1) dichtend anliegt.
Kontakteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (2) unterhalb der Kontaktspitze eine umfängliche Einschnürung aufweist, an die die Membrane (2.1) angreifen kann.
Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerung (5) zur Lagerung des Kontaktstiftes (2) und eine Lagerung (6) zur Lagerung des Elastomers (3) eingebunden sind.
Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (7) herausragt und zweiteilig ausgebildet ist.
Kontakteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Buchse (7.1) des Anschlussstiftes (7) bevorzugt aus einer Cu-Legierung besteht.
Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (3.1) fest an bevorzugt parallel verlaufenden Metallflächen des Elestomerkörperträgers (3.2) befestigt ist, bevorzugt anvulkanisiert.
Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Einbau des Elastomers (3) in das Gehäuse (1) im Elastomerkörper (3.1) eine Vorspannung geschaffen wird, die dazu dient, stoßartige Bewegungen des Kontaktstiftes (2) im unbelasteten Zustand zu verhindern.
Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (2.1) fest an bevorzugt parallelen Metallflächen des Kontaktstiftes (2) und des Membraneträgers (2.2) angebracht ist, vorzugsweise anvulkanisiert.