EP0218947B1 - Aufschlagzünder mit einer Zündkapsel - Google Patents

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EP0218947B1
EP0218947B1 EP86112969A EP86112969A EP0218947B1 EP 0218947 B1 EP0218947 B1 EP 0218947B1 EP 86112969 A EP86112969 A EP 86112969A EP 86112969 A EP86112969 A EP 86112969A EP 0218947 B1 EP0218947 B1 EP 0218947B1
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EP
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fuze
firing pin
impact
balls
sleeve
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EP86112969A
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EP0218947A1 (de
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Adolf Weber
Hans Strauss
Adolf Bankel
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Diehl Verwaltungs Stiftung
Original Assignee
Diehl GmbH and Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C1/00Impact fuzes, i.e. fuzes actuated only by ammunition impact
    • F42C1/02Impact fuzes, i.e. fuzes actuated only by ammunition impact with firing-pin structurally combined with fuze
    • F42C1/04Impact fuzes, i.e. fuzes actuated only by ammunition impact with firing-pin structurally combined with fuze operating by inertia of members on impact

Definitions

  • the invention relates to an impact detonator for barrel weapon projectiles according to the preamble of claim 1.
  • Such an impact detonator is already known from US-A-3,718,093.
  • an impact detonator with a detonator which can be pierced from the back of the detonator with a spring-operated firing pin.
  • the impact detonator has a mechanical delay device with a blocking body which, in its blocking position, lies on the one hand in recesses in the firing pin and on the other hand in recesses of a stationary detonator part.
  • two inertial sleeves arranged one behind the other coaxially to the igniter part, which release the blocking bodies after the impact delay has ended.
  • the tapping energy required for initiation is no longer available via an inertia-dependent hammer with a defined ignition delay time. Accordingly, a preloaded compression spring is provided in the aforementioned patent. After the locking body is unlocked, it strikes the firing pin against the primer.
  • a impact detonator is known from FR-A 599 412, in which a firing pin is mounted separately in a securing sleeve.
  • the mass of the firing pin is relatively small. With thin targets, its kinetic energy is often not sufficient to ignite a detonator. An ignition delay time is not provided.
  • US-A-3 718 093 relates to an impact detonator for exercise bombs, particularly when it is turned at an angle.
  • a firing pin and a securing sleeve are connected to one another via locking members in a securing manner, however, the locking sleeve is displaced in the ignition direction against the force of a spring upon impact and is finally locked by the locking members.
  • the firing pin then slides into the ignition position, supported by spring force.
  • the detonator is suitable for bombs, but not for missiles at long range and with thin targets. Since an ignition delay necessary for the projectile to penetrate sufficiently into the target is not achieved.
  • the object of the invention is therefore to create a impact detonator for a mechanical, highly sensitive ignition system which initiates initiation with sufficient ignition delay time in the case of thin targets, flat angles of incidence and long combat distances.
  • the firing pin has the mass required for inertia-dependent ignition with high impact energy.
  • the proportion of the spring's propulsive force is negligible.
  • the preloaded compression spring in conjunction with low friction losses during the movement of the firing pin ensures that the firing takes place safely with the firing pin.
  • the ignition delay time which is decisive for the degree of destruction of the target, can be determined in a simple manner. With a low impact energy there is a longer ignition delay time than with a high impact energy. This is due to the fact that when the impact energy is low, the securing sleeve only has to be at the rear, housing-fixed stop so that the locking bolt can pierce the primer with the required energy. In contrast, with a high impact energy, the shorter ignition delay time is ensured by the distance of the recess fixed to the housing from the securing or basic position of the mechanical delay device.
  • FIG. 1 shows a simplified cross-section through an igniter in the "safe" position
  • FIG. 2 shows the igniter according to FIG. 1 in the ignition position.
  • An impact detonator 1 consists of a housing 2 with recesses 3, 4 and bore 5, a cover 7 screwed at 6, a base body 8, a cup-shaped securing sleeve 9, a centrifugal securing device 10, a rotor 11 with a detonator 12 and a firing pin 13.
  • the firing pin 13 consists of a piston sleeve 14 with a riveted firing needle 15 and a compression spring 16 which is clamped between a collar 17 and a plate 18.
  • the piston sleeve 14 also has a stop 20, a space 21 for a compression spring 22 and recesses 23 for balls 24.
  • the compression spring 22 fixes the piston sleeve 14 on the balls 24 in the starting position.
  • the balls 24 are arranged in recesses 30. They are delimited on the outside by a guide wall 31 and on the inside by the compression spring 22.
  • the securing sleeve 9 is provided with a bottom 33 and a bore 34. Their mass is approx. 30% less than that of the firing pin 13.
  • annular recess 40 is provided at a distance 41, with a depth 42 and a length 43.
  • the distance 41 corresponds approximately to the diameter 44 of the balls 24 and lies between the surfaces of the cutouts 30, 40 on the igniter bottom side.
  • the depth 42 is somewhat greater than the diameter 44 of the balls.
  • the length 43 corresponds approximately to twice the diameter 44 of the balls 24.
  • an axial stroke of the securing sleeve 9 and the firing pin 13 coupled via the balls 24 takes place in the direction of arrow 45.
  • the axial stroke ends in a first phase when the balls 24 enter the recess 40 Tip 46 has reached the position labeled 50 at the end of the first phase.
  • the compression spring 22 telescopes the securing sleeve 9 and the piston sleeve 14 apart, counter to the direction of the arrow 45 up to the stop on the cover 7, and then in the third phase causes the firing pin 13 to advance until the detonator 12 is tapped 2.
  • the ignition delay time is added up from the times of phases 1 to 3.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufschlagzünder für Rohrwaffengeschosse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiger aufschlagzünder ist bereits aus der US-A- 3 718 093 bekannt.
  • Aus der DE-PS 28 42 882 ist ein Aufschlagzünder mit einer Zündkapsel bekannt, die mit einem federkraftbetätigten Schlagbolzen von der Zünderrückseite her anstechbar ist. Weiter weist der Aufschlagzünder eine mechanische Verzögerungseinrichtung mit Sperrkörper auf, die in ihrer Sperrstellung einerseits in Aussparungen im Schlagbolzen andererseits in Aussparungen eines ortsfesten Zünderteiles liegen. Schließlich sind zwei zum Zünderteil koaxial, hintereinander angeordnete Trägheitshülsen angeordnet, welche die Sperrkörper nach Beendigung der Auftreffverzögerung freigeben.
  • Für Rohrwaffenmunition mit einem Kaliber von ca. 25 bis 40 mm steht die zur Initiierung notwendige Anstichenergie über ein trägheitsabhängiges Schlagstück mit einer definierten Zündverzugszeit nicht mehr zur Verfügung. Demgemäß ist bei der vorgenannten Patentschrift eine vorgespannte Druckfeder vorgesehen. Diese schlägt nach der Entriegelung der Sperrkörper den Schlagbolzen gegen die Zündkapsel.
  • Aus der FR-A 599 412 ist ein Aufschlagzünder bekannt, bei dem ein Schlagbolzen separat in einer Sicherungshülse gelagert ist. Die Masse des Schlagbolzens ist relativ klein. Bei dünnen Zielen reicht seine kinetische Energie oft nicht zur Zündung eines Detonators aus. Eine Zündverzögerungszeit ist nicht vorgesehen.
  • Die US-A-3 718 093 bezieht auf einen Aufschlagzünder für Übungsbomben insbesondere bei Schrägaufschlag. Zwar sind ein Schlagbolzen und eine Sicherungshülse über Sperrglieder in Sicherstellung miteinander verbunden, jedoch wird bei Aufschlag die Sicherungshülse in Zündrichtung gegen die Kraft einer Feder verschoben und schließlich durch die Sperrglieder arretiert. Danach gleitet der Schlagbolzen unterstützt durch Federkraft in die Zündstellung. Der Zünder eignet sich zwar für Bomben, nicht jedoch für Geschosse bei großer Kampfentfernung und dünnem Ziel. Da eine für das ausreichende Eindringen des Geschosses in das Ziel notwendige Zündverzögerung nicht erreicht wird.
  • Die Empfindlichkeit der Zündsysteme bei dünnen Zielen, flachen Auftreffwinkeln und großen Kampfentfernungen liegen aufgrund der Reibungsverhältnisse des bekannten Aufschlagzünders nicht vor. Maßgebend hierfür ist, daß die als Kugeln ausgebildeten Sperrkörper für die Freigabe des Schlagbolzens zur Anzündung über Schrägflächen zur Hauptachse bewegt werden müssen und die verhältnismäßig großen Berührungsflächen der bewegten Teile.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Aufschlagzünder für ein mechanisches hochempfindliches Zündsystem zu schaffen, der bei dünnen Zielen, flachen Auftreffwinkeln und großen Kampfentfernungen die Initiierung mit ausreichender Zündverzugszeit einleitet.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 zu entnehmen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der Schlagbolzen weist die für eine trägheitsabhängige Zündung erforderliche Masse bei hoher Aufschlagsenergie auf. Der Anteil der Vortriebskraft der Feder ist hierbei zu vernachlässigen.
  • Bei niedriger Aufschlagenergie gewährleistet die vorgespannte Druckfeder in Verbindung mit geringen Reibungsverlusten bei der Bewegung des Schlagbolzens, daß die Zündung über den Schlagbolzen mit Sicherheit erfolgt.
  • Die Zündverzugszeit, die für den Zerstörungsgrad des Zieles maßgebend ist, läßt sich auf einfache Weise bestimmen. Bei niedriger Aufschlagsenergie liegt eine größere Zündverzugszeit vor als bei hoher Aufschlagsenergie. Begründet ist dies dadurch, daß bei niedriger Aufschlagsenergie die Sicherungshülse erst am rückwärtigen, gehäusefesten Anschlag sein muß, damit der Schlsgbolzen mit der erforderlichen Energie die Zündkapsel anstechen kann. Dagegen ist bei hoher Aufschlagsenergie die kürzere Zündverzugszeit durch den Abstand der gehäusefesten Aussparung von der Sicherstellung bzw. Grundstellung der mechanischen Verzögerungseinrichtung gewährleistet.
  • Die genannten Funktionen werden mit wenig bewegten Teilen, die kostengünstig herstellbar sind und einen geringen Montageaufwand erfordern, erreicht. Außerdem liegt die geforderte Funktionssicherheit vor.
  • Die Erfindung wird nachfolgend, unter Bezug auf die Zeichnungen, näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 in vereinfachter Darstellung einen Querschnitt durch einen Zünder in Stellung "Sicher" und Fig. 2 den Zünder nach Fig. 1 in Anzündstellung.
  • Ein Aufschlagzünder 1 besteht aus einem Gehäuse 2 mit Ausnehmungen 3, 4 und Bohrung 5, einem bei 6 verschraubten Deckel 7, einen Grundkörper 8, einer topfförmigen Sicherungshülse 9, einer Zentrifugalsicherung 10, einem Rotor 11 mit Detonator 12 und einem Schlagbolzen 13.
  • Der Schlagbolzen 13 besteht aus einer Kolbenhülse 14 mit angenieteter Zündnadel 15 und einer Druckfeder 16 die zwischen einem Bund 17 und einer Platte 18 eingespannt ist.
  • Die Kolbenhülse 14 weist weiterhin einen Anschlag 20, einen Raum 21 für eine Druckfeder 22 und Aussparungen 23 für Kugeln 24 auf. Die Druckfeder 22 legt die Kolbenhülse 14 an den Kugeln 24 in Ausgangsstellung fest.
  • Die Kugeln 24 sind in Aussparungen 30 angeordnet. Nach außen sind sie durch eine Führungswand 31 und nach innen durch die Druckfeder 22 begrenzt.
  • Die Sicherungshülse 9 ist mit einem Boden 33 und einer Bohrung 34 versehen. Ihre Masse ist ca. 30% geringer als die des Schlagbolzens 13.
  • In den Grundkörper 8 ist eine ringförmige Aussparung 40 in einem Abstand 41, mit einer Tiefe 42 und einer Länge 43 vorgesehen. Der Abstand 41 entspricht etwa dem Durchmesser 44 der Kugeln 24 und liegt zwischen den zünderbodenseitigen Flächen der Aussparungen 30, 40. Die Tiefe 42 ist etwas größer als der Durchmesser 44 der Kugeln. Die Länge 43 entspricht etwa dem zweifachen Durchmesser 44 der Kugeln 24.
  • Zur Funktion:
    Nach dem Abschuß einer mit dem Zünder 1 versehenen drallstabilisierten Geschosses aus einem Waffenrohr weist der Rotor 11 mit dem Detonator 12 die aus Fig. 2 hervorgehende Position auf. Die Zentrifugalsicherung 10 hat den Schlagbolzen 13 für den Axialhub freigegeben und verbleibt in der gezeichneten Stellung.
  • Bei großer Kampfentfernung und dünnem Ziel erfolgt nach dem Zielaufschlag ein Axialhub der über die Kugeln 24 miteinander gekoppelten Sicherungshülse 9 und dem Schlagbolzen 13 in Richtung des Pfeiles 45. Der Axialhub endet in einer ersten Phase mit dem Eintreten der Kugeln 24 in die Aussparung 40. Die Spitze 46 hat am Ende der ersten Phase die mit 50 bezeichnete Position erreicht.
  • In der zweiten Phase teleskopiert die Druckfeder 22 die Sicherungshülse 9 und die Kolbenhülse 14 auseinander und zwar entgegen der Richtung des Pfeiles 45 bis zum Anschlag an den Deckel 7 und bewirkt danach in der dritten Phase den Vortrieb des Schlagbolzens 13 bis zum gezeichneten Anstich des Detonators 12 gemäß Fig. 2.
  • Die Zündverzugszeit addiert sich aus den Zeiten der Phasen 1 bis 3.
  • Durch die relativ kurzen Führungsflächen 47, 48 liegen geringe Reibungsverluste und damit reproduzierbare Zündverzugszeiten vor.
  • Bei kurzen Kampfentfernungen überwiegt die Massenträgheit des Schlagbolzens 13 die Wirkung der Druckfeder 16. Damit liegt eine sehr kurze Zündverzugszeit vor. Maßgebend ist etwa die Wegstrecke 49, die etwa dem l,5-fachen Durchmesser 44 der Kugeln 24 entspricht. In diesem Fall gewährleistet die Länge 43 der Aussparung 40, daß
    • bedingt durch die größere Massenträgheit des Schlagbolzens 13 als die Massenträgheit der Sicherungshülse 9 - die Kugeln 24 auch in die Aussparung 40 eintreten können. Der Aufschlagzünder eignet sich sowohl für Drallgeschoße, drallarme- und drallfreie Geschoße. Bei drallarmen und drallfreien Geschoßen sind dann entsprechende Sicherungen für den Schlagbolzen vorzusehen.

Claims (4)

  1. Aufschlagzünder (1) für Rohrwaffengeschosse mit einer Zündkapsel (12), die mit einem federkraftbetätigten Schlagbolzen (14,15) von der Zünderrückseite her anstechbar ist, mit einer mechanischen Verzögerungseinrichtung (9,14,15,22), welche Sperrkörper (24) aufweist, die in ihrer Sperrstellung einerseits in Aussparungen (23,) im Schlagbolzen (14,15), andererseits in Aussparungen (30) eines Zünderteils (9) liegen, wobei das Zünderteil als axial bewegliche Sicherungshülse (9) ausgebildet ist und eine weitere die Sperrkörper (24) aufnehmende ringförmige Aussparung (40) in einem von der Aussparung (30) der Sicherungshülse (9) in Anzündrichtung (45) liegenden Abstand (41) in einem gehäuseseitigen Grundkörper (8) vorgesehen ist, welcher
    Abstand (41) zwischen den zünderbodenseitigen Flächen der Aussparungen (30,40) besteht, so daß die Aussparungen (30,40) um den Abstand (41) gegeneinander versetzt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Aussparung (40) des Grundkörpers (8) eine Tiefe (42) aufweist, die etwas größer ist als die als Kugeln (24) ausgebildeten Sperrkörper und mit einer Länge (43) versehen ist, die etwa dem zweifachen Durchmesser (44) der als Kugeln (24) ausgebildeten Sperrkörper entspricht.
  2. Aufschlagzünder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kugeln (24) eine Kolbenhülse (14) mit der Sicherungs-Hülse (9) so miteinander verriegeln, daß bei Zielaufschlag die Sicherungshülse (9) zusammen mit dem Schlagbolzen (13) und einer Druckfeder (22) in einer ersten Phase einen Axialhub entsprechend dem Abstand (41) durchführen, dann die Entriegelung erfolgt, worauf in einer zweiten Phase die Druckfeder (22) die Sicherungshülse (9) und die Kolbenhülse (14) zunächst soweit auseinander teleskopiert, bis die Sicherungshülse (9) gehäuseseitig (Deckel 7) feststeht, um dann in einer dritten Phase die Kolbenhülse (14) bis zum Anstich eines Detonators (12) vorwärts (Pfeil 45) zu treiben.
  3. Aufschlagzünder nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sicherungshülse (9) eine ca. 30 % geringere Masse aufweist als der Schlagbolzen (13).
  4. Aufschlagzünder nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Durchmesser (44) der Kugeln (24) dem Abstand (41) entspricht.
EP86112969A 1985-10-08 1986-09-19 Aufschlagzünder mit einer Zündkapsel Expired - Lifetime EP0218947B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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EP0218947A1 EP0218947A1 (de) 1987-04-22
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DE (2) DE3535854A1 (de)

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