EP0965813B1 - Waffensystem - Google Patents

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EP0965813B1
EP0965813B1 EP99107811A EP99107811A EP0965813B1 EP 0965813 B1 EP0965813 B1 EP 0965813B1 EP 99107811 A EP99107811 A EP 99107811A EP 99107811 A EP99107811 A EP 99107811A EP 0965813 B1 EP0965813 B1 EP 0965813B1
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EP
European Patent Office
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contact piece
cartridge
fixed contact
weapons system
movable contact
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EP0965813A2 (de
EP0965813A3 (de
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Karl Ulrich Vornfett
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Rheinmetall Landsysteme GmbH
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Rheinmetall Landsysteme GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B35/00—Testing or checking of ammunition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A35/00—Accessories or details not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a weapon system with a cargo space and a barrel weapon including a breech, one cartridge containing at least one electronic unit and an electronic evaluation device for control the barrel weapon, the electronic assembly of the cartridge via at least one electrical line and a first one fixed and comprising a first movable contact piece Contact system connected to the electronic evaluation device is.
  • the connection is made between the electronic evaluation device (e.g. a fire control computer) and within the respective cartridge electronic components (e.g. moisture and / or temperature sensors and storage units, in which those characterizing the respective ammunition type Data are stored) on the isolated in the cartridge bottom arranged igniter housing and over the with the earthed Gun barrel connected cartridge floor of each Cartridge.
  • the electronic evaluation device e.g. a fire control computer
  • the respective cartridge electronic components e.g. moisture and / or temperature sensors and storage units, in which those characterizing the respective ammunition type Data are stored
  • WO 97/39304 A1 (basis for the upper grip of claim 1) is a projectile-firing weapon system with a programming element is known in which a contact device is installed in the barrel so that it in the barrel extends a little beyond a strip of corrugation and the opposite of the Barrel is insulated.
  • a contact ring of a projectile is positioned on the projectile in such a way that if the projectile is in a cartridge chamber of the weapon, the contact ring in direct There is contact with the weapon-side contact device.
  • the contact device is in the Barrel attached.
  • the present invention is based on the object Weapon system of the type mentioned at the beginning, with which in a simple way a secure contact between the Lines of the electronic evaluation unit and in the Cartridge-located electronic units is possible.
  • the invention is based on the idea that each cartridge with a spiral spring-shaped to provide the first fixed contact piece, which is electrical insulated in a cartridge bottom groove and is covered on the outside by an insulating layer.
  • the first movable contact piece is on one on the barrel weapon arranged device attached and formed as a tip, such that for contacting the first fixed contact piece the tip penetrates the insulating layer of the cartridge and between adjacent turns of the spiral spring trained first fixed contact piece is pressed.
  • the first contact piece preferably consists of a metal (e.g. brass or bronze).
  • EMC metal foil e.g. an aluminum foil
  • second solid contact piece ground contact
  • to Contacting this contact piece is movable with the first Contact piece an electrically insulated and arranged rod-shaped second contact piece connected, which after pressing in the first movable contact piece in the turns of the first fixed contact piece the EMC film touched.
  • the area on the closure side is a large-caliber one Weapon (e.g. an armored cannon) that a weapon barrel 2, a base piece 3, a cargo space 4 and a wedge 5 for closing the cargo space 4 includes.
  • a cartridge 6 is located in the cargo space 4 one e.g. Cartridge-like cartridge bottom made of steel 7th
  • an electronic assembly 8 e.g. to determine the moisture and temperature of the powder, arranged via electrical lines 9, 10, a contact system 11 and with this located outside the cartridge 6 Lines 12, 13 with a fire control device 14 connected is.
  • Plastic part 17 is inserted, which is a first spiral spring-shaped fixed contact piece (ring electrode) 18, e.g. made of bronze, encloses.
  • the plastic part 17 is on the outside covered with a grounded metal foil 19, which over the line 10 is connected to the assembly 8 and on the one hand EMC protection of the first fixed contact piece 18 represents and on the other hand a second fixed contact piece forms.
  • a device 20 is arranged on the base piece 3 of the weapon, which comprises the movable contact pieces 21, 22.
  • the first movable contact piece 21 is hardened Metal tip formed, which via an insulating part 23 on the second, rod-shaped contact piece 22 attached is.
  • the contact pieces 21, 22 can be electromagnetic, for example in the direction of the longitudinal axis 24 of the rod-shaped Contact piece 22 are moved. Inside the second movable contact piece 22 is the one with the tip 21 connected electrical line 12 arranged (Fig.3).
  • the second movable contact piece 22 'on its the second one fixed contact piece 19 'facing bowl-shaped with externally projecting edge regions 25 are formed so that for contacting the protruding edge regions 25 the second Contact fixed contact piece 19 '.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the invention shown, in which the first fixed contact piece 18 'in one in the area of the cartridge base 7 'on the base plate side located groove 16 'and the device 20 'with the movable contact piece slidable in the Locking wedge 5 'is located.

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  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Waffensystem mit einer einen Ladungsraum und einen Verschluß umfassenden Rohrwaffe, einer mindestens eine elektronische Baueinheit enthaltenden Patrone und einer elektronischen Auswertevorrichtung zur Steuerung der Rohrwaffe, wobei die elektronische Baueinheit der Patrone über mindestens eine elektrische Leitung und ein ein erstes festes und ein erstes bewegliches Kontaktstück umfassendes Kontaktsystem mit der elektronischen Auswertevorrichtung verbunden ist.
Bei bekannten derartigen Waffensystemen erfolgt die Verbindung zwischen der elektronischen Auswertevorrichtung (z.B. einem Feuerleitrechner) und den innerhalb der jeweiligen Patrone befindlichen elektronischen Baueinheiten (z.B. Feuchtigkeits- und/oder Temperatursensoren sowie Speichereinheiten, in denen die den jeweiligen Munitionstyp charakterisierenden Daten abgelegt sind) über das isoliert in dem Patronenboden angeordnete Zündergehäuse und über den mit dem geerdeten Waffenrohr verbundenen Patronenboden der jeweiligen Patrone.
Aus der WO 97/39304 A1 (Basis für den Obergriff des Anspruchs 1) ist ein geschoßabfeuerndes Waffensystem mit einem Programmierelement bekannt, bei dem eine Kontaktvorrichtung im Lauf so eingebaut ist, daß sie in den Lauf ein wenig über einen Streifen einer Riffelung hinausreicht und die gegenüber dem Lauf isoliert ist. Ein Kontaktring eines Geschosses ist so auf dem Geschoß positioniert, daß wenn das Geschoß in einer Kartuschenkammer der Waffe liegt, der Kontaktring in direktem Kontakt mit der waffenseitigen Kontaktvorrichtung liegt. Die Kontaktvorrichtung ist dabei im Lauf fest angebracht.
Nachteilig ist bei diesen bekannten Anordnungen, daß die Kontaktierung und Stromführung über das Zündergehäuse relativ aufwendig ist und eine sichere Kontaktierung häufig nicht gewährleistet werden kann. Außerdem ist die zu beachtende Elektro-Magnetische-Verträglichkeit (EMV) aufgrund des außenseitig freiliegenden Zündergehäusebodens in der Regel nicht gewährleistet. Auch die Verbindung zwischen dem Waffenrohr und dem Patronenboden ist bei den bekannten Patronen problematisch, weil sich nach mehreren Schüssen Reste der Verbrennungsgase innenseitig an den Wänden des Ladungsraumes absetzen, die eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen dem Patronenboden und der Waffe beeinträchtigen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Waffensystem der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem auf einfache Weise eine sichere Kontaktierung zwischen den Leitungen der elektronischen Auswerteeinheit und den in der Patrone befindlichen elektronischen Baueinheiten möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die jeweilige Patrone mit einem spiralfederförmig ausgebildeten ersten festen Kontaktstück zu versehen, welches elektrisch isoliert in einer patronenbodenseitigen Nut angeordnet und außenseitig durch eine isolierende Schicht verdeckt ist. Das erste bewegliche Kontaktstück ist an einer an der Rohrwaffe angeordneten Vorrichtung befestigt und als Spitze ausgebildet, derart, daß zur Kontaktierung des ersten festen Kontaktstückes die Spitze die isolierende Schicht der Patrone durchdringt und zwischen benachbarte Windungen des spiralfederförmig ausgebildeten ersten festen Kontaktstückes gedrückt wird.
Durch die spiralfederförmige Anordnung des ersten festen Kontaktstückes wird erreicht, daß das erste bewegliche Kontaktstück durch definierten Druck in der Spiralfeder gehalten wird. Durch die Vorspannung der Spiralfeder sind Zwischenräume vorhanden, welche das feste Kontaktstück nicht materialverdrängend eindringen lassen.
Vorzugsweise besteht das erste Kontaktstück aus einem Metall (z.B. Messing oder Bronze).
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die über dem ersten festen Kontaktstück angeordnete Kunststoffschicht durch mindestens eine geerdete EMV-Metallfolie (z.B. einer Aluminiumfolie) abgedeckt, die gleichzeitig ein zweites festes Kontaktstück (Massekontakt) der Patrone bildet. Zur Kontaktierung dieses Kontaktstückes ist mit dem ersten beweglichen Kontaktstück ein elektrisch isoliert angeordnetes und stabförmig ausgebildetes zweites Kontaktstück verbunden, welches nach Eindrücken des ersten beweglichen Kontaktstückes in die Windungen des ersten festen Kontaktstückes die EMV-Folie berührt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig.1
einen Längsschnitt durch den verschlußseitigen Bereich einer ersten großkalibrigen Waffe eines erfindungsgemäßen Waffensystems mit im Patronenlager befindlicher Patrone;
Fig.2
einen Querschnitt durch die in Fig.1 dargestellte Waffe entlang der dort mit II-II bezeichneten Schnittlinie;
Fig.3
eine vergrößerte Darstellung des in Fig.1 mit 11 bezeichneten Kontaktsystems;
Fig.4
eine vergrößerte Darstellung eines alternativen Kontaktsystems;
Fig.5
einen Längsschnitt durch den verschlußseitigen Bereich einer zweiten großkalibrigen Waffe eines erfindungsgemäßen Waffensystems.
In Fig.1 ist mit 1 der verschlußseitige Bereich einer großkalibrigen Waffe (z.B. einer Panzerkanone) bezeichnet, die ein Waffenrohr 2, ein Bodenstück 3, einen Ladungsraum 4 und einen Verschlußkeil 5 zum Verschließen des Ladungsraumes 4 umfaßt. In dem Ladungsraum 4 befindet sich eine Patrone 6 mit einem z.B. aus Stahl bestehenden hülsenstummelartigen Patronenboden 7.
In der Patrone 6 ist eine elektronische Baueinheit 8, z.B. zur Ermittlung der Feuchtigkeit und Temperatur des Pulvers, angeordnet, die über elektrische Leitungen 9, 10, einem Kontaktsystem 11 und mit diesem außerhalb der Patrone 6 befindlichen Leitungen 12, 13 mit einer Feuerleiteinrichtung 14 verbunden ist.
Im Bereich der Hülse 15 des Patronenbodens 7 ist eine umlaufende Nut 16 angeordnet, in der ein aus zwei Formhälften bestehendes Kunststoffteil 17 eingelegt ist, welches ein erstes spiralfederförmiges festes Kontaktstück (Ringelektrode) 18, z.B. aus Bronze, umschließt. Das Kunststoffteil 17 ist außenseitig mit einer geerdeten Metallfolie 19 abgedeckt, die über die Leitung 10 mit der Baueinheit 8 verbunden ist und einerseits einen EMV-Schutz des ersten festen Kontaktstückes 18 darstellt und andererseits ein zweites festes Kontaktstück bildet.
An dem Bodenstück 3 der Waffe ist eine Vorrichtung 20 angeordnet, die die beweglichen Kontaktstücke 21, 22 umfaßt. Dabei ist das erste bewegliche Kontaktstück 21 als gehärtete Metallspitze ausgebildet, die über ein Isolierteil 23 an dem zweiten, stabförmig ausgebildeten Kontaktstück 22 befestigt ist. Die Kontaktstücke 21, 22 können beispielsweise elektromagnetisch in Richtung der Längsachse 24 des stabförmigen Kontaktstückes 22 verschoben werden. Im Inneren des zweiten beweglichen Kontaktstückes 22 ist die mit der Spitze 21 verbundene elektrische Leitung 12 angeordnet (Fig.3).
Im folgenden wird auf die Wirkungsweise der Erfindung eingegangen:
Sobald sich eine neue Patrone 6 in dem durch den Verschlußkeil 5 verschlossenen Ladungsraum 4 befindet, werden automatisch die beweglichen Kontaktstücke 21, 22 gegen die Hülse 15 des Patronenbodens 7 gedrückt. Dabei dringt die gehärtete Spitze 21 durch die Metallfolie 19 und das obere Teil des Kunststoffteiles 17 und gelangt zwischen zwei benachbarte Windungen der Spiralfeder 18. Gleichzeitig dringt auch der vordere Bereich des stabförmigen beweglichen Kontaktstückes 22 teilweise durch die Metallfolie 19 und berührt diese, so daß auch zwischen dem zweiten festen und dem zweiten beweglichen Kontaktstück eine elektrisch leitende Verbindung besteht. Die Feuerleiteinrichtung 14 kann nun die Daten aus der elektronischen Baueinheit 8 der Patrone 6 abrufen und verarbeiten.
Im Falle des in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispieles ist das zweite bewegliche Kontaktstück 22' auf seiner dem zweiten festen Kontaktstück 19' zugewandten Seite schalenförmig mit außenseitig vorstehenden Randbereichen 25 ausgebildet, so daß zur Kontaktierung die vorstehenden Randbereiche 25 das zweite feste Kontaktstück 19' kontaktieren.
In Fig.5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei der das erste feste Kontaktstück 18' in einer im bodenplattenseitigen Bereich des Patronenbodens 7' befindlichen Nut 16' angeordnet ist und sich die Vorrichtung 20' mit dem beweglichen Kontaktstück verschiebbar in dem Verschlußkeil 5' befindet.
Bezugszeichenliste
1
verschlußseitige Bereich einer Waffe
2
Waffenrohr
3
Bodenstück
4
Ladungsraum
5,5'
Verschluß, Verschlußkeil
6
Patrone
7,7'
Patronenboden
8
elektronische Baueinheit
9,10
elektrische Leitungen
11
Kontaktsystem
12,13
Leitungen
14
elektronische Auswertevorrichtung, Feuerleiteinrichtung
15
Hülse
16,16'
Nut
17
Kunststoffteil, isolierende Schicht
18,18'
erstes festes Kontaktstück, Spiralfeder
19,19'
zweites festes Kontaktstück, Folie, Metallfolie
20,20'
Vorrichtung
21
erstes bewegliches Kontaktstück, Spitze
22,22'
zweites bewegliches Kontaktstück
23
Isolierteil
24
Längsachse
25
Randbereich

Claims (10)

  1. Waffensystem mit einer einen Ladungsraum (4) und einen Verschluß (5) umfassenden Rohrwaffe, einer mindestens eine elektronische Baueinheit (8) enthaltenden Patrone (6) und einer elektronischen Auswertevorrichtung (14) zur Steuerung der Rohrwaffe, wobei die elektronische Baueinheit (8) der Patrone (6) über wenigstens eine elektrische Leitung (9, 10, 12, 13) und ein Kontaktsystem (11) mit der elektronischen Auswertevorrichtung (14) verbunden ist, und das Kontaktsystem (11) zumindest ein festes Kontaktstück (18, 18') umfaßt , dadurch gekennzeichnet, daß
    das festen Kontaktstück (18, 18') des Kontaktsystems (11) spiralfederförmig ausgebildet und in einer patronenbodenseitig angeordneten Nut (16, 16') an der Patrone befestigt ist,
    die patronenbodenseitige Nut (16, 16' zur Patronenaußenseite hin durch eine elektrisch isolierende Schicht (17) verdeckt ist,
    ein mit dem festen Kontaktstück (18, 18') zusammenwirkendes bewegliches Kontaktstück (21) des Kontaktsystems (11) an einer an der Rohrwaffe angeordneten Vorrichtung (20) befestigt und als Spitze ausgebildet ist, wobei
    zur Kontaktierung des festen Kontaktstückes (18, 18') die Spitze (21) die isolierende Schicht (17) der Patrone (6) durchdringt und zwischen benachbarte Windungen des spiraffederförmig ausgebildeten festen Kontaktstückes (18, 18') gedrückt wird.
  2. Waffensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bewegliche Kontaktstück (21) an einem stabförmig ausgebildeten, in Richtung seiner Längsachse (24) verschiebbaren Teil angeordnet ist.
  3. Waffensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Kontaktstück (18,18') aus einer Spiralfeder aus Messing oder Bronze besteht.
  4. Waffensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Kontaktstück (18, 18') von einem aus einer oder zwei Formhälfte(n) bestehenden Kunststoffteil (17) umschlossen ist, das in der patronenbodenseitigen Nut (16,16') angeordnet ist.
  5. Waffensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Kontaktstück (18) in einer im hülsenseitigen Bereich des Patronenbodens (7) befindlichen Nut (16) angeordnet ist.
  6. Waffensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Kontaktstück (18') in einer im bodenplattenseitigen Bereich des Patronenbodens (7') befindlichen Nut (16') angeordnet ist.
  7. Waffensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Kontaktsystem (11) ein zweites festes Kontaktstück (19,19') und ein zweites bewegliches Kontaktstück (22, 22') umfaßt, wobei
    das zweite feste Kontaktstück (19, 19') aus einer leitenden Folie besteht, die außenseitig auf der elektrisch isolierenden Schicht (17) angeordnet ist und
    das zweite bewegliche Kontaktstück (22, 22') durch einen Teilbereich des stabförmigen Teiles, an dem das erste bewegliche Kontaktstück (21) befestigt ist, gebildet wird, wobei
    der Teilbereich auf seiner der Folie (19,19') zugewandten Seite derart ausgebildet ist, daß er nach Eindrücken des ersten beweglichen Kontaktstückes (21) in die Windungen des ersten festen Kontaktstückes (18, 18') das zweite feste Kontaktstück (19,19') berührt, wodurch
    eine Verbindung der elektrischen Auswertevorrichtung (14) und der in der Patrone (6) angeordneten elektronischen Baueinheit (8) mittel zweier elektrischer Leitungen (9, 10, 12, 13) geschaffen wird.
  8. Waffensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bewegliche Kontaktstück in einer sich in Richtung der Längsachse (24) des stabförmigen Teiles erstreckenden Ausnehmung und von dem zweiten beweglichen Kontaktstück (22') elektrisch isoliert angeordnet ist.
  9. Waffensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite feste Kontaktstück (18,18') aus einer Folie aus Aluminium besteht.
  10. Waffensystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktstück (19,19') geerdet ist.
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