DE19848356C2

DE19848356C2 - Zündnadel für Geschoßzünder mit einer mechanischen Übersetzung

Info

Publication number: DE19848356C2
Application number: DE19848356A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Roosmann
Original assignee: Rheinmetall W&M GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: ES2170614A1; ES2170614B2; CH693390A5; DE19848356A1; US6279480B1; AT407573B; ATA138599A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündnadel (20) zum mechanischen Zünden eines im Bodenbereich eines Granatgeschosses (10) befindlichen Geschoßzünders. DOLLAR A Bekannte Bodengeschoßzünder, die eine mechanische Zündnadel aufweisen, sind nur für Granatgeschosse (10) mit geringer Fluggeschwindigkeit bzw. Reichweite einsetzbar, da die Raktionszeit der Zündnadel zum Zünden einer Sprengstoffladung (17) bei weiterreichenden Geschossen zu hoch ist. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung sieht dagegen vor, die Zündnadel (20) derart zu teilen, daß Mittel (24) eine mechanische Übersetzung zwischen einem hinteren Zündnadelteil (20.2) und einem vorderen Zündnadelteil (20.1) eine beschleunigte Reaktionszeit das Zünden der Sprengstoffladung (17) ermöglichen, wodurch die Ausbildung eines vollen Hohlladungsstrahls erreicht wird. Die Übersetzung erfolgte beispielsweise mit Hilfe von Kugeln (24), die beide Zündnadelteile (20.1, 20.2) zueinander beabstanden und zugleich mechanisch miteinander wirkend verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündnadel zum mechanischen Zünden eines Geschoßzünders nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zünder bzw. Geschoßzünder haben die Aufgabe, einen Gefechtskopf oder eine Sprengladung im Ziel bzw. zu einem gewünschten Zeit punkt zu zünden. Mechanische Zündmechanismen weisen dazu als sogenanntes Schaltglied eine Anstich- bzw. Zündnadel auf.

Eine Zündnadel ist in der DE 38 35 888 A1 offenbart. Die Zündnadel ist dabei in einem mechanischen Bodenzünder inte griert. Durch Stoßenergie beim Zielaufprall eines vor dem Bo denzünder befindlichen Geschosses mit Hohlladung wird die Zünd nadel gegen die Kraft einer Zündnadelfeder in bekannter Art und Weise nach vorne in eine Detonatorladung beschleunigt, wodurch die Zündung der Detonatorladung ausgelöst wird. Nachteilig ist, daß die mechanischen Bodenaufschlagzünder nur in Geschossen ge ringer Auftreffgeschwindigkeit und damit kürzerer Reichweite eingesetzt werden können, da die Reaktionszeit der Zündnadel beim Aufprall des Geschosses für die Zündung der Hohlladung zu groß ist. Ein Einsatz eines mechanischen Zünders als Bodenzün der in Hohlladungsgeschossen und damit einer höheren Mündungs- und Fluggeschwindigkeit ist daher nicht möglich. Bei solchen Hochleistungsgeschossen mit einer sehr kurzen Ansprechzeit der Zündung wird daher ein elektrischer Bodenzünder verwendet. Die ser ist jedoch gegenüber einem mechanischen Bodenzünder aufwen diger und teurer.

Eine Zündnadel der gattungsgemäßen Art ist in der FR 614056 be schrieben. Der mechanische Aufwand hierbei ist jedoch kompli ziert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfachen mecha nischen Zünder darzustellen, der auch bei Geschossen mit höhe rer Auftreffgeschwindigkeit und damit kürzeren Ansprechzeiten verwendet werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 enthalte nen Merkmale.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch eine Teilung der Zündnadel des mechanischen Zünders und einer zwischen diesen Teilen befindlichen mechanischen Übersetzung die Reaktionszeit zwischen Aufprall und Zündung deutlich zu reduzieren, so daß auch bei höheren Geschwindigkeiten die Zeit vom Auftreffen des Geschosses bis zur Zündung ausreichend ist. Die geteilte Zünd nadel besteht vorzugsweise aus zwei Teilen, die beispielsweise durch Kugeln, vorzugsweise 3, voneinander beabstandet und mit einander mechanisch wirkend verbunden sind.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthal ten.

Anhand eines Ausführungsbeispieles mit Zeichnung soll die Er findung näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 Ein Granatgeschoß in Längsschnitt mit oberem Wirkteil und erfindungsgemäßer Zündnadel;

Fig. 2a Eine vergrößerte Darstellung der Zündnadel aus Fig. 1 in Sicherungsposition;

Fig. 2b Eine weitere Darstellung der Zündnadel aus Fig. 1 in Zündposition.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Granatgeschoß, z. B. im Kaliber 40 mm bezeichnet, das heckseitig in einer Treibla dungshülse 11 befestigt ist. Das Granatgeschoß 10 ist dreitei lig aufgebaut und weist vorne eine besonders ausgebildete Stand-Off-Haube 12, im mittleren Bereich eine napfförmige Ge schoßhülle 13 und rückseitig ein Zündergehäuse 14 auf, das die erfindungsgemäße Zündnadel 20 beinhaltet.

Zur Beschleunigung des Granatgeschosses 10 ist zentral im Boden der Treibladungshülse 11 eine Ausnehmung 15 zur Aufnahme von Treibladungspulver 16 vorgesehen.

Das Geschoßvorderteil als Wirkteil weist neben der vorfragmen tierten Geschoßhülle 13 eine Sprengstoffladung 17, eine Hohlla dungseinlage 18 und die vordere Stand-Off-Haube 12 auf. Zur Er höhung der Wirkung im Ziel ist die Hohlladungseinlage 18 in vorteilhafter Weise trompetenförmig ausgebildet, d. h. im Be reich der zentralen Kegelspitze 19 ist der Öffnungswinkel klein, der nach vorne hin dann stetig größer ausgebildet ist.

Zur Gewährleistung eines Mindestabstandes (Stand-Off) der Hohl ladungseinlage 18 von einer zielseitigen Panzerplatte (nicht dargestellt) und zur sicheren Abstützung der Hohlladungseinlage 18 und der Sprengstoffladung 17 weist auch die Stand-Off-Haube 12 zumindest innen eine besondere abgestufte Form auf. Dadurch kann eine Deformation der Stand-Off-Haube 12 nur im vorderen kugelkalottenförmigen Teil auftreten, so daß durch den formbe ständigen hinteren im wesentlichen zylindrischen Teil der Stand-Off-Haube 12 immer der Mindestzündabstand zur optimalen Strahlausbildung der Hohlladungseinlage 18 gegeben ist.

Im hinteren Zündergehäuse 14 ist die erfindungsgemäße Zündnadel 20 untergebracht, die anhand der nachfolgenden Fig. 2a und 2b ausführlich beschrieben und erläutert wird. Die erfindungsgemäße Zündnadel 20 besteht vorzugsweise aus ei nem vorderen Zündnadelteil 20.1 und einem davon getrennten hinteren Zündnadelteil 20.2, wobei beide Zündnadelteile 20.1; 20.2 in einem Zündnadelgehäuse 21 mit Bohrung 22 mechanisch ge halten und in diesem geführt werden. Beide Zündnadelteile 20.1, 20.2 sind vorzugsweise zylinderförmig und durch mechanische Mittel 24, beispielsweise Kugeln, im Zündnadelgehäuse 21 zuein ander beabstandet. Das vordere Zündnadelteil 20.1 weist neben einer Zündnadelspitze 20.11 einen Führungsbereich 20.12 auf, an dem sich ein Sockelbereich 20.13 anschließt. Um den Führungsbe reich 20.12 ist eine Zündnadelfeder 23 angebracht, die einer seits auf den Sockelbereich 20.13 an den Bund des Sockelberei ches 20.13 anliegt und andererseits von einem Vorsprung 21.1 des Zündnadelgehäuses 21 gehalten wird. In den Sockelbereich 20.13 sind 3 Schrägen eingebracht, die in der Verlängerung ei nen gedachten Spitzenwinkel β bilden. An diesen Schrägen lie gen vorzugsweise 3 Kugeln 24 an, die gleichmäßig zueinander verteilt zwischen den Zündnadelteilen 20.1 und 20.2. angeordnet sind. Das hintere Zündnadelteil 20.2 weist vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser als das vordere Zündnadelteil 20.1 auf. Bedingt durch die neuartige Gestaltung der Zündnadel 20 weist die Bohrung 22 im Bereich zwischen dem hinteren Zündna delteil 20.2 und dem vorderen Zündnadelteil 20.1, d. h. in dem Bereich, in dem die Kugeln 24 angeordnet sind, vorzugsweise mittig im Zündnadelgehäuse 21, eine einen gedachten Gehäusespitzenwin kel α einschließende gleichmäßige trichterförmige Verjüngung 21.2 im Zündnadelgehäuse 21 auf. Die Länge der gleichfalls 3 Schrägen der Verjüngung 21.2 ist dabei abhängig von der Länge der 3 Schrägen des Kegelstumpfes des Sockelbereiches 20.13 der vorderen Zündnadel 20.1. Eine weitere Querschnittsverengung der Bohrung 22 befindet sich im Bereich der Zündnadelspitze 20.11, wodurch der notwendige Vorsprung 21.1 im Zündnadelgehäuse 21 definiert wird, gegen den die Zündnadelfeder 23 gedrückt wird.

Beim Aufprall des Granatgeschosses 10 auf das gewünschte Ziel wird durch die Trägheitskraft das hintere Zündnadelteil 20.2 gegen die Kugeln 24 gedrückt, die sich dann mit dem hinteren Zündnadelteil 20.2 in Richtung vorderes Zündnadelteil 20.1 be wegen (siehe Fig. 2b). Die Kugeln 24 laufen dabei an der Schrä ge der Verjüngung 21.2 entlang und drücken den Sockelbereich 20.13 entlang der 3 Schrägen und damit den vorderen Zündnadel teil 20.1 gegen die Kraft der Zündnadelfeder 23 heraus. Durch die Kugeln 24 erfolgt eine mechanische Übersetzung, wodurch die Zündungs- bzw. Reaktionszeit der Zündnadel 20 beeinflußt wird. Das vordere Zündnadelteil 20.1 mit Zündnadelspitze 20.11 wird dabei beschleunigt und in eine Detonatorladung (nicht darge stellt) in bekannter Art und Weise gedrückt. Die Zündnadelspit ze 20.11 löst dabei die Zündung der Detonatorladung aus. Die Bildung eines ungestörten Hochladungsstrahls und eine optimale Splitterwirkung erfolgt in bekannter Art und Weise. Dabei wird die Sprengstoffladung 17 angezündet, wodurch diese die Kupfer teilchen der Hohladungseinlage 18 beschleunigt. Diese bauen in bekannter Art und Weise einen sogenannten Hohlladungsstachel auf, der in das Ziel eindringt und damit den Durchschlag be wirkt.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei der Wahl der Winkel α = β = 90° ein Übersetzungsverhältnis von 1 zu 1,58 erreicht wird, wodurch eine sichere und schnelle Zündung gewährleistet wird. D. h. bei einem 1 mm Verstellweg des hinteren Zündnadel teils 20.2 wird das vordere Zündnadelteil 20.1 in derselben Re aktionszeit um 1,58 mm bewegt. Es ist aber auch möglich, die Winkel α und β in einem Winkelbereich zwischen 80° bzw. 120° zu gestalten, wobei zu beachten ist, daß ein größerer Winkel (grö ßer 90°) eine größere Übersetzung und ein flacher Winkel (klei ner 90°) eine kleine Übersetzung bewirken. Kleine Übersetzungen haben den Vorteil, daß eine sichere Zündung gewährleistet wird, jedoch liegt der Nachteil in einer längeren Reaktionszeit, um gekehrt gilt dies für große Übersetzungen.

Mit der erfindungsgemäßen Zündnadel 20 ist es möglich, mechani sche Bodenzünder in schnelleren und damit weiterreichenden Hohlladungs-Granatgeschossen 10 zu verwenden.

Im Rahmen des erfinderischen Gedankens sind auch Änderungen möglich. So kann die Zündnadel 20 drei- und mehrgeteilt sein, wenn eine noch schnellere Reaktionszeit notwendig ist. Dement sprechend sind dann weitere Kugeln 24 notwendig, die zwischen den einzelnen Zündnadelteilen angeordnet werden. Auch kann die geteilte Zündnadel 20 direkt ohne Zündnadelgehäu se 21 im Geschoßzünder integriert sein.

Die Zündnadelteile 20.1 und 20.2 können auch mehreckig sein. Das Zündnadelgehäuse 21 weist dann keine Bohrung auf, sondern eine den Zündnadelteilen 20.1 und 20.2 angepaßte Innenform.

Bezugszeichenliste

10

Granatgeschoß

11

Treibladungshülse

12

Haube

13

Geschoßhülle

14

Zündergehäuse

15

Ausnehmung

16

Treibladungspulver

17

Sprengstoffladung

18

Hohlladungseinlage

19

Kegelspitze

20

Zündnadel

20.1

vorderes Zündnadelteil

20.11

Zündnadelspitze

20.12

Führungsbereich

20.13

Sockelbereich

20.2

hinteres Zündnadelteil

21

Zündnadelgehäuse

21.1

Vorsprung

21.2

Verjüngung

22

Bohrung

23

Zündnadelfeder

24

mechanische Mittel

Claims

1. Zündnadel zum mechanischen Zünden eines Geschoßzünders, der im Bodenbereich eines Geschosses angeordnet ist, wobei die Zündnadel in einem Zündnadelgehäuse mechanisch geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zündnadel (20) geteilt ist, wobei ein vorderes Zündnadelteil (20.1) einen kleineren Außendurchmesser als ein hinteres Zündnadelteil (20.2) aufweist,
- zwischen beiden Zündnadelteilen (20.1; 20.2) mechanische Mittel (24) angeordnet sind, wodurch die Zündnadelteile (20.1, 20.2) mechanisch voneinander getrennt und beabstandet werden,
- die mechanischen Mittel (24) an Schrägen einer trichterförmigen Verjüngung (21.2) des Zündnadelgehäuses (21) anliegen,
- wodurch beim Aufprall des Geschosses das hintere Zündnadelteil (20.2) die mechanischen Mittel (24) an den Schrägen der Verjüngung (21.2) entlang bewegt, so daß das vordere Zündnadelteil (20.1) gegen eine Kraft einer Zündnadelfeder (23) am vorderen Zündnadelteil (20.1) schneller bewegt wird, als das hintere Zündnadelteil (20.2).

2. Zündnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündnadelgehäuse (21) eine Bohrung (22) aufweist, die Zündnadelteile (20.1; 20.2) eine zylindrische Form besitzen,

- in die Bohrung (22) die trichterförmige Verjüngung (21.2) eingebracht ist, wobei die Schrägen der Verjüngung (21.2) einen gedachten Gehäusespitzenwinkel (α) einschließen,

- die Bohrung (22) im Bereich des vorderen Zündnadelteils (20.1) eine weitere Querschnittsverengung besitzt, wodurch im Zündnadelgehäuse (21) ein Vorsprung (21.1) gebildet wird, auf dem sich die Zündnadelfeder (23) nach vorne hin abstützt.

3. Zündnadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Zündnadelteil (20.1) an seinem vorderen Ende eine Zündnadelspitze (20.11) besitzt sowie am hinteren Ende Schrägen mit einem gedachten Spitzenwinkel (β), wobei die mechanischen Mittel (24) Kugeln sind, die zwischen den Zündnadelteilen (20.1; 20.2) an diesen Schrägen anliegen.

4. Zündnadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusespitzenwinkel (α) sowie der Spitzenwinkel (β) einen Winkelbereich von 80° bis 120° besitzen.

5. Zündnadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusespitzenwinkel (α) sowie der Spitzenwinkel (β) einen Winkel von 90° aufweisen.

6. Zündnadel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilte Zündnadel (20) drei- oder mehrteilig ausgeführt ist.