DE2106964C3

DE2106964C3 - Detonator fuse for projectile detonators

Info

Publication number: DE2106964C3
Application number: DE19712106964
Authority: DE
Inventors: Günter; Petzsch Lothar; 4005 Meerbusch Backstein
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Filing date: 1971-02-13
Publication date: 1976-12-02

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprengkapselsicherung für Geschoßzünder, mit einer Sicherungskette, bestehend aus mehreren, mit dem Abschuß beginnend, in vorbestimmter Weise nacheinander freiwerdenden Sicherungsgliedern für eine Sprengkapsel, die in einem durch Federkraft aus cJer Sicherstellung in die Zündstellung drehbaren Rotor angeordnet ist.The invention relates to a detonator fuse for projectile detonators, with a safety chain, consisting of several, starting with the launch, released one after the other in a predetermined manner Securing links for a detonator, which in a spring force from cJer safeguard in the Ignition position rotatable rotor is arranged.

An derartige Sprengkapseleinrichtungen für Geschosse werden hohe Sicherheitsanforderungen gestellt, weil es trot/ sorgfältiger Herstellung und Montage gelegentlich zu einem vorzeitigen Krepieren des Geschosses kommt, indem durch Stöße, Erschütterungen, Federbruch oder sonstige Ursachen der die Sprengkapsel enthaltende Rotor entriegelt wird.High safety requirements are placed on such detonator devices for projectiles, because it trot / careful production and assembly occasionally leads to a premature creation of the The projectile comes in through shocks, vibrations, spring breakage or other causes of the Detonator containing rotor is unlocked.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Sicherheit derartiger Sprengkapselsicherungen zu verbessern und die Anordnung der einzelnen Sicherungsglieder und ihre Betätigungsweise so zu treffen, daß jede unbeabsichtigte Zündung verhindert wird. An sich bietet e: keine Schwierigkeit, eine Sprengkapselsicherung mi drei oder mehr Sicherungsgliedern zu schaffen, eir Problem ist jedoch stets auch uie Unterbringung dei Sicherungsglieder auf möglichst kleinem Raum, wei zusätzlicher Raumbedarf zumeist nicht zur Verfügung steht. Ferner können durch den Einbau zusätzliche! Sicherungsglieder weitere Fehlerquellen entstehen weiche die beabsichtigte Sicherung wieder in Frag« stellen. Es ist daher ebenso Aufgabe der Erfindung unter Beachtung der vorgenannten Forderung, eine Sprengkapselsicherung mit vergleichsweise geringerr Raumbedarf zu schaffen.The object of the invention is therefore to improve the security of such detonator fuses and the arrangement of the individual securing members and their mode of operation so that each unintentional Ignition is prevented. In itself there is no difficulty in using a detonator fuse mi To create three or more securing links, however, the problem is always how to accommodate Securing links in the smallest possible space, as additional space is usually not available stands. Furthermore, additional! Security links further sources of error arise soft question the intended security again. It is therefore also an object of the invention taking into account the aforementioned requirement, a detonator fuse with comparatively low err To create space requirements.

Bei einer Sprengkapselsicherung der eingangs ge nannten Art, mit einem aus zwei mittels einer Kugel ir gegenseitiger Abhängigkeit wirksam werdenden Behar rungsbolzen bestenenden ersten Sicherungsglied, sowie einem weiteren, durch das erste Sicherungsgliec entriegelbaren zweiten Sicherungsglied, ist die Lösung der Erfindungsaufgabe dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sicherungsglied aus einem an einem Gehäuse der Sprengkapselsicherung schwenkbar befestigten federbelasteten Flügel besteht, an dem ein Stift angeordnet ist, der in einem in der Stirnfläche des Rotors senkrecht zu dessen Drehachse vorgesehenen Schlitz außermittig eingreift, und daß ein weiteres, als Gasdrucksicherung ausgebildetes drittes Sicherungsglied vorgesehen ist, bestehend aus einem in einer Bohrung des Gehäuses geführten Stempel, der gegen eine in der Bohrung angeordnete Membrane anliegt und eine in den Umfang des Rotors eingreifende, dessen Sicherstellung arretierende Sperrkugel blocken, derart. daß bei Einwirken der Treibladungsgase auf einen gleichachsig zu dem Stempel angeordneten Kolben bei Erreichen eines vorbestimmten Gasdruckes die Membrane zerstört und durch Freigabe der nicht mehr von dem Stempel unterstützten Sperrkugel der Rotor in die Zündstellung verdreht wird.In a detonator fuse of the type mentioned ge, with one of two by means of a ball ir mutual dependency becoming effective Behar approximately bolt best first locking member, as well as a further, by the first locking member unlockable second locking member is the solution the object of the invention characterized in that the second securing member from one to one Housing of the detonator fuse is made of pivotably attached spring-loaded wing on which a pin is arranged, which is provided in a in the end face of the rotor perpendicular to its axis of rotation Slot engages off-center, and that a further, designed as a gas pressure fuse, third securing member is provided, consisting of a guided in a hole in the housing punch that against a membrane arranged in the bore rests and one engaging in the circumference of the rotor, its Ensuring locking locking ball block such. that when the propellant gases act on one coaxially to the piston arranged piston when reaching a predetermined gas pressure the membrane destroyed and by releasing the locking ball, which is no longer supported by the punch, the rotor into the Ignition position is rotated.

Gasdrucksicherungen in Verbindung mit Sprengkapselsicherungen für Geschoß- und Bombenzünder sind an sich bekannt. Die bekannten Sicherungen sind aber bei der erfindungsgemäßen Sprengkapselsicherung schon aufgrund ihrer raumaufwendigen Bauweise nicht geeignet. Gas pressure fuses in connection with detonator fuses for projectile and bomb detonators are on known. The known fuses are already present in the detonator fuse according to the invention not suitable due to their space-consuming construction.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Sicherungsglieder wird einmal ein Höchstmaß an Sicherheit erzielt, indem eine Zündung nur möglich ist, wenn alle Sicherungsglieder in der vorbestimmten Reihenfolge nacheinander ausgelöst werden und zum anderen ermöglicht diese Bauweise vergleichsweise kleine Abmessungen für die Sicherungsglieder.The inventive design and arrangement of the securing members once a maximum achieved in terms of security by ignition is only possible when all safety elements in the predetermined Sequence are triggered one after the other and on the other hand this construction allows comparatively small dimensions for the locking links.

Die Funktionssicherheit der Sicherungsglieder und deren gegenseitige wirkungsmäßige Abhängigkeit wird ferner in vorteilhafter Weise dadurch begünstigt, daß sämtliche Sicherungsglieder sowie der die Sprengkapsel enthaltende Rotor in einem im wesentlichen scheibenförmigen Gehäuse angeordnet sind. Die Sprengkanselsicherung bildet auf diese Weise ein selbständiges Bauteil geringer Außenabmessungen, wodurch auch die Fertigung der Geschosse und der zugehörigen Zünder vereinfacht wird.The functional reliability of the security elements and their mutual functional dependency is furthermore benefited in an advantageous manner in that all of the securing members and the detonator containing rotor are arranged in a substantially disc-shaped housing. The explosive device fuse in this way forms an independent component with small external dimensions, which also means that the Manufacture of the projectiles and the associated fuse is simplified.

Die erfindungsgemäße Sprcngkapselsicherung ist sowohl für Drallgeschosse als auch für drallosc Geschosse, insbesondere Raketengeschosse geeignet und zwar solche Geschosse, bei denen eine zweite Vortriebsladung, d. h. ein Marschtriebwerk vorgesehen ist. Der für die endgültige Entsicherung erforderliche Gasdruck wird hierbei durch das Abbrennen derThe explosive capsule fuse according to the invention is for both twist projectiles and twistless Projectiles, especially rocket projectiles, specifically those projectiles in which a second Propulsion charge, d. H. a cruise engine is provided. The one required for the final release Gas pressure is created here by burning off the

Vortriebsladung entwickelt, wodurch sichergestellt ist, daß das Zündsystem erst scharf wird, nachdem das Geschoß eine große Sicherheitsentfernung ve-« Abschußort erreicht hat, was besonders dfnn von Vorteil ist, wenn über eigene Verbände hinweg geschossen werden muß.Propulsive charge developed, which ensures that the ignition system is only armed after the Projectile has reached a large safe distance from the launch site, which is particularly advantageous is when you have to shoot over your own formations.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung eines in der Zeichnung mit vergrößerten Maßstäben dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigi ίοFurther details of the invention are in the description of an enlarged in the drawing Scales illustrated embodiment explained. It shows ίο

F i g. 1 eine Explosionszeichnung der Sprengkapselsicherung, F i g. 1 an exploded view of the detonator fuse,

Fig. 2 und 3 die 8eharrungssicherung vor und nach dem Abschuß,Fig. 2 and 3 the arrester before and after launch,

Fig.4 und 5 die Gasdrucksicherung vor und nach dem Entsichern des die Sprengkapsel tragenden Rotors (versetzt gezeichnet).4 and 5 the gas pressure fuse before and after the unlocking of the rotor carrying the detonator (drawn offset).

Die in Fig. 1 dargestellte Sprengkaps ^sicherung mit einer Sicherungskette, bestehend aus den Sicherungsgliedern A, B und C ist in einem im wesentlichen kreisscheibenförmigen Gehäuse 1 angeordnet und bildet mit diesem ein selbständiges Bauteil D, das an geeigneter Stelle in ein Geschoß einsetzbar ist. In dem Gehäuse 1 ist ferner ein die Sprengkapsel 2 tragender Rotor 3 drehbar angeordnet.The detonator fuse shown in Fig. 1 with a safety chain, consisting of the safety links A, B and C is arranged in a substantially circular disk-shaped housing 1 and forms with this an independent component D, which can be inserted at a suitable point in a projectile. In the housing 1, a rotor 3 carrying the detonator 2 is also rotatably arranged.

Das Sicherungsglied A bildet eine aus zwei Beharrungsbolzen 4 und 5 bestehende Abschußsicherung, welche nur durch eine in Richtung des Pfeiles P wirkende Abschußbeschleunigung bestimmter Größe und Dauer entriegelt. Der Beharrungsbolzen 5 ist parallel zur Geschoßachse in einer in dem Gehäuse 1 befestigten Hülse 6 verschiebbar geführt und in seiner vorderen Ruhe- bzw. Sicherungsstellung durch eine in der Hülse angeordnete Feder 7 gehallen, wobei der Bolzen 5 mit einer an seinem vorderen Ende ausgebildeten Kegelfläche 8 an einem durch Eindrücken der Hülsenwandung ausgebildeten Kragen 9 abgestützt ist. Der Beharrungsbolzen 4 ist parallel zu dem Bolzen 5 in einer Bohrung 10 des Gehäuses 1 angeordnet. Der Bolzen 4 ist gegen eine in der Bohrung 10 angeordnete Feder 11 abgestützt und wird in seiner Sicherstellung durch eine Kugel 12 gehalten, die in einer die Bohrung 10 mit der Hülse 6 verbindenden Bohrung 13 angeordnet ist. In der in F i g. 2 gezeigten Sicherstellung greift die Kugel 12 in eine in dem Bolzen 4 vorgesehene _4S Umfangsrille 14.The safety member A forms a firing safeguard consisting of two retention bolts 4 and 5, which is only unlocked by a firing acceleration of a certain magnitude and duration acting in the direction of the arrow P. The inertia bolt 5 is guided displaceably parallel to the projectile axis in a sleeve 6 fastened in the housing 1 and is resilient in its front rest or locking position by a spring 7 arranged in the sleeve, the bolt 5 with a conical surface 8 formed at its front end is supported on a collar 9 formed by pressing in the sleeve wall. The retention bolt 4 is arranged parallel to the bolt 5 in a bore 10 of the housing 1. The bolt 4 is supported against a spring 11 arranged in the bore 10 and is held in its safe position by a ball 12 which is arranged in a bore 13 connecting the bore 10 to the sleeve 6. In the in F i g. 2, the ball 12 engages in a _4S circumferential groove 14 provided in the bolt 4.

Ein am vorderen Ende des Beharrungsbolzens 4 vorgesehener Zapfen 15 verriegelt in der Sicherstellung nach F i g. 2 einen bogenförmigen Flügel 16. der der im wesentlichen kreisförmigen Umfangsfläch-': des Gehäuses 1 angepaßt und mittels eines Gelenkauges 17 und eines Stiftes 18 schwenkbar an dem Gehäuse 1 gelagert ist. Der Flügel 16 ist in Ausschwenkrichtung durch eine Bügelfeder 19 beaufschlagt, die in einen Schlitz 20 des Gehäuses eingeklemmt ist.A pin 15 provided at the front end of the retention bolt 4 locks in the safe position according to FIG. 2, an arcuate wing 16. that of the substantially circular peripheral surface: of the housing 1 and mounted pivotably on the housing 1 by means of a hinge eye 17 and a pin 18 is. The wing 16 is acted upon in the pivoting direction by a bow spring 19 which is inserted into a slot 20 of the Housing is jammed.

Eine Bohrung 21, die quer zur Längsachse des Geschosses und des Gehäuses 1 in diesem angeordnet ist, dient zur Aufnahme des die Zündkapsel 2 tragenden Rotors 3. In Zündstellung kann die Sprengkapsel in bekannter Weise durch elektrische Kontaktierung oder f,₀ mittels einer Zündnadel durch eine Ausnehmung 22 in der Stirnwand des Gehäuses 1 hindurch gezündet werden. In der Sicherstellung ist der Rotor 3 um seine Längsachse verdreht, so daß die Zündkapsel 2 nicht im Bereich der Ausnehmung 22 liegt. In dieser Stellung ist (,<, der Rotor 3 durch zwei unabhängig voneinander wirkende Glieder B und C gesichert. Eines davon besteht aus einem an der Innenseite des Flügels 16 vorgesehenen Stift 23, der in einen an der Stirnseite des Rotors 3 vorgesehenen Schlitz 24 eingreift, und zwar exzentrisch zur Drehachse des Rotors 3. An der anderen Stirnseite des Rotors 3 befindet sich ein Schneckenrad 25, das mit einer in dem Gehäuse gelagerten Schnecke 26 in Eingriff steht. Der Antrieb der Schnecke 26 besteht aus einer gespannten Spiralfeder 27, die in einer in der Gehäusestirnwand befestigten Federkapsel 28 angeordnet ist.A bore 21, which is arranged transversely to the longitudinal axis of the projectile and of the casing 1 therein, serves to accommodate the squib 2 supporting the rotor 3. In the ignition position, the detonator ₀ can in a known manner by electrical contact or f, by means of a firing pin by a Recess 22 in the end wall of the housing 1 are ignited through. In the safe position, the rotor 3 is rotated about its longitudinal axis, so that the ignition capsule 2 is not in the region of the recess 22. In this position (, <, the rotor 3 is secured by two independently acting members B and C. One of them consists of a pin 23 provided on the inside of the wing 16, which engages in a slot 24 provided on the end face of the rotor 3 , eccentrically to the axis of rotation of the rotor 3. On the other end face of the rotor 3 there is a worm wheel 25 which meshes with a worm 26 mounted in the housing a spring capsule 28 fastened in the housing end wall is arranged.

Das Sicherungsglied Cist die in den Fig.4 und 5 dargestellte Gasdrucksicherung. Der besseren Übersicht wegen ist in der Fig.! die Anordnung der Gasdrucksicherung Cum 180° versetzt dargestellt. In einer senkrecht zur Längsachse des Rotors 3 in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Bohrung 29 befindet sich eine gegen eine Schulter abgestützte Membrane 30, die durch eine Buchse 31 festgelegt ist, welche mit ihrem äußeren Ende mit der Oberfläche des Gehäuses abschließt und durch geeignete Mittel (/.. B. Körnerschläge) an dem Gehäuse fixiert ist. In gleicher Weise ibt ein in der Buchse 31 angeordneter zweiteiliger Stempel 32 gegen Herausfallen gesichert, der im Spreizsinne durch eine Schraubenfeder 33 beaufschlagt ist und gegen die Membrane 30 anliegt. Der Stempel 32 unterstützt eine die Sicherstellung des Rotors 3 arretierende Sperrkugel 34.The safety element C is the gas pressure safety device shown in FIGS. For the sake of a better overview, in the figure! the arrangement of the gas pressure fuse Cum is shown offset by 180 °. In a bore 29 provided perpendicular to the longitudinal axis of the rotor 3 in the housing 1 there is a membrane 30 which is supported against a shoulder and which is fixed by a bushing 31, the outer end of which is flush with the surface of the housing and which is secured by suitable means (/ .. B. center punch) is fixed to the housing. In the same way, a two-part punch 32 arranged in the socket 31 is secured against falling out, which is acted upon in the spreading direction by a helical spring 33 and rests against the membrane 30. The ram 32 supports a locking ball 34 which arrests the rotor 3.

An geeigneter Stelle des Geschosses, beispielsweise im Geschoßboden 35, ist in einer gleichachsig mit der Bohrung 29 vorgesehenen Bohrung 36 ein mit einem Dichtungsring versehener Kolben 37 verschiebbar gelagert und gegen Herausrutschen durch einen Federring 38 gesichert. F i g. 4 zeigt die Einbaustcllung des Kolbens 37, in der ein an dem Kolben vorgesehener Stößel 37a bis unmittelbar vor den Stempel 32 reicht.At a suitable point on the floor, for example in floor 35, is coaxial with the Bore 29 provided bore 36 a provided with a sealing ring piston 37 displaceable stored and secured against slipping out by a spring ring 38. F i g. 4 shows the installation of the piston 37, in which a plunger 37a provided on the piston extends to immediately in front of the punch 32.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Sprengkapselsicherung ist wie folgt:The function of the detonator fuse described is as follows:

Vor dem Abschuß befinden sich die Beharrungsbolzen 4 und 5 in der in F i g. 2 gezeichneten Stellung: Die Anordnung ist hierbei in bekannter Weise so getroffen, daß nur eine Beschleunigungskraft /'bestimmter Größe und Dauer die Entriegelstellung gemäß F i g. 3 herbeizuführen vermag, da die Bewegung des Bolzens 4 erst dann erfolgen kann, wenn der Bolzen 5 seine (in der Zeichnung) untere Stellung erreicht und die noch anhaltende Beschleunigungskraft auch die Bewegung des Bolzens 4 in die Stellung gemäß F i g. 3 bewirkt, nachdem die Sperrkuge! 12 aus der Umfangsrille !4 gedrück; wurde. In dieser Stellung rastet eine in der Wandung des Gehäuses befestigte Schenkelfeder 4;i vor eine Schulter des Bolzens 4, wodurch dieser festgehalten wird. Durch die Verschiebung des Bolzens 4 wird der Flügel 16 entriegelt, der unter der Wirkung der ihn beaufschlagenden Bügelleder 19 ausschwenkt. (Bei Drallgeschossen entfällt die Bügelfcdcr 19: das Ausschwenken des Flügels wird dann durch die Fliehkraft bewirkt.)Before the launch, the retention bolts 4 and 5 are in the position shown in FIG. 2 position shown: The The arrangement is made in a known manner in such a way that only an acceleration force / 'of a certain size and duration of the unlocking position according to FIG. 3 able to bring about, since the movement of the bolt 4 only can then take place when the bolt 5 reaches its (in the drawing) lower position and still sustained acceleration force also the movement of the bolt 4 into the position according to FIG. 3 causes after the locking ball! 12 pressed out of the circumferential groove! 4; would. In this position one engages in the Wall of the housing attached leg spring 4; i before a shoulder of the bolt 4, whereby this is held. By moving the bolt 4, the Wing 16 is unlocked, which swings out under the action of the strap leather 19 acting on it. (At Twist projectiles do not have the bracket spring 19: the sash is then swiveled out by centrifugal force causes.)

Nach Erreichen eines bestimmten, auf den Kolben 37 der Gasdrucksichcrung einwirkenden Gasdrucks — der 'Mitweder durch die Abschußtreibladung oder durch eine Marschtreibladung erzeugt wurde — trifft der Stößel 37.7 auf den Stempel 32. wodurch die Membrane 30 abgeschert wird und durch die Druckfeder 33 zwischen den beiden Stempeltcilcn ein Zwischenraum 32;ϊ entsteht ( Fig. 5). In diesen Zwischenraum vermag nun die Sperrkugel 34 — infolge der durch die Spiralfeder 27 über das Schneckengetriebe 25, 26 auf den Rotor 3 einwirkenden Drehkraft — auszuweichen, so daß der Rotor in seine Zündstcllung verdreht wird.After a certain gas pressure acting on the piston 37 of the gas pressure safety device has been reached - the 'Either through the propellant charge or through a propellant charge was generated - the plunger 37.7 hits the plunger 32. whereby the membrane 30 is sheared off and the compression spring 33 creates a space between the two stamps 32; ϊ arises (Fig. 5). Able to enter this gap now the locking ball 34 - as a result of the spiral spring 27 via the worm gear 25, 26 on rotating force acting on the rotor 3 - to evade, so that the rotor is rotated into its ignition position.

Die Sicherungsgiieder A, B und C sind dem zu sichernden Rotor 3 in der Weise zugeordnet, daß dieser nur dann in die Zündstellung verdreht werden kann, wenn die Sicherungen in der geschilderten zeitlichen Reihenfolge entriegelt werden. Sollte beispielsweise die Gasdrucksicherung C aus irgendwelchen Gründen vor den anderen Sicherungsgliedern A, B ausgelöst werden, so vermag zwar die Kraft der Spiralfeder 27 den Rotor 3 um einen Teilbetrag von etwa 15° zu drehen, eine weitere Drehung wird aber durch den an dem Flügel 16 angeordneten Stift 23 verhindert. Durch die Kraft der Spiralfeder 27 wird nun der Stift 23 in dem Schlitz 24 des Rotors 3 verklemmt und dieser blockiert. Eine Zündung der in dem Rotor befindlichen Sprengkapsel 2 ist also nicht möglich. Die Sicherheit der Verklemmung kann noch erhöht werden, wenn die Wandungen des Schlitzes 24 und der Stift 23 entsprechende Hinterschneidungen aufweisen.The securing members A, B and C are assigned to the rotor 3 to be secured in such a way that it can only be turned into the ignition position when the safeguards are unlocked in the chronological order described. If, for example, the gas pressure fuse C should be triggered before the other safety elements A, B for any reason, the force of the spiral spring 27 can turn the rotor 3 by a partial amount of about 15 °, but a further rotation is caused by the on the wing 16 arranged pin 23 prevented. The force of the spiral spring 27 now jams the pin 23 in the slot 24 of the rotor 3 and blocks it. Ignition of the detonator 2 located in the rotor is therefore not possible. The security of the jamming can be increased if the walls of the slot 24 and the pin 23 have corresponding undercuts.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Detonator fuse for projectile detonators, with a safety chain, consisting of several, starting with the launch, in a predetermined manner successively released safety members for a detonator, which is arranged in a rotatable by spring force from the safety in the ignition position rotor, with one of two means a ball interdependently acting locking bolt, and a further, second locking member unlockable by the first locking member, characterized in that the second locking member (B) consists of a spring-loaded wing (16) pivotably attached to a housing (1) of the detonator safety device ), on which a pin (23) is arranged which engages eccentrically in a slot (24) provided in the end face of the rotor (3) perpendicular to its axis of rotation, and that a further third safety element (C) designed as a gas pressure safety device is provided , exist end of a punch (32) guided in a bore (29) of the housing (1), which rests against a membrane (30) arranged in the bore, and a locking ball (34) which engages in the circumference of the rotor (3) and locks it in place ) blocked in such a way that when the propellant gases act on a piston (37) arranged coaxially with the plunger (32) when a predetermined gas pressure is reached, the membrane is destroyed and the locking cone (34) no longer supported by the plunger (32) is released The rotor is turned into the ignition position.

2. Detonator fuse according to claim 1, characterized in that all the securing members and the rotor (3) containing the detonator cap (2) are arranged in a substantially disc-shaped housing (i) which forms an independent component (D).

5. Detonator fuse according to claim 1 and 2, characterized in that the wing (16) has an arcuate shape and is adapted to the substantially circular peripheral surface of the housing (1).