EP2875309B1 - Mechanisch verstellbares verzögerungselement - Google Patents

Mechanisch verstellbares verzögerungselement Download PDF

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EP2875309B1
EP2875309B1 EP13734780.3A EP13734780A EP2875309B1 EP 2875309 B1 EP2875309 B1 EP 2875309B1 EP 13734780 A EP13734780 A EP 13734780A EP 2875309 B1 EP2875309 B1 EP 2875309B1
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EP
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delay
delay element
tube
delay time
sleeve
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EP13734780.3A
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EP2875309A1 (de
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André KLASEN
Lothar-Georg Kopp
Karl Raupp
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C9/00—Time fuzes; Combined time and percussion or pressure-actuated fuzes; Fuzes for timed self-destruction of ammunition
    • F42C9/10—Time fuzes; Combined time and percussion or pressure-actuated fuzes; Fuzes for timed self-destruction of ammunition the timing being caused by combustion

Definitions

  • the invention is concerned with a mechanically adjustable delay element in an ammunition, fired in particular by a mortar, a launcher or hand held weapons. This delay time is set in the delay element by hand and then inserted into the ammunition, for example screwed. This can be programmed individually and quickly on site depending on the use of ammunition this mechanically.
  • the ranges of mortar shells, missile projectiles with directional elevation angles, or hand held launchers, as with other weapon systems, are determined by the strength of the propellant charge and the elevation of the tube set.
  • Warheads may be provided with an impact fuze when initiated by an impact. However, if the effect unfolds earlier than the impact, proximity sensors can also be integrated. Alternatively, such projectiles may for example be given an ignition or delay time, or the ignition time may be impressed after a measurement, etc.
  • Such projectiles are expensive due to the electronics, the sensor technology as well as the software in the production.
  • the DE 36 39 201 C2 discloses a friction device for the temping process on bullet lunatesters.
  • the projectile-fuze consists essentially of an upper detonator tip, which is screwed on, a rotatable middle part of the housing and a stationary lower housing part.
  • the middle part of the housing is designed as a Tempierring. By turning the Tempierrings the detonator is tempiert.
  • the DE 34 34 100 A1 relates to a projectile fuse in which the transit time is set mechanically by appropriate rotation of a projectile nose.
  • FR 2 839 146 A1 discloses a delay element according to the preamble of claim 1, wherein a displacement of the sleeve on the tube in the axial direction causes an adjustment of the delay time by either changing the length of an acting portion of a delay set or the length of an overlapping range of two delay sets and thus resulting delay effective length changes.
  • US Pat. No. 3,352,237 discloses also a delay element according to the preamble of claim 1, wherein a displacement of the sleeve on the tube in the axial direction causes a change in length of an effective portion of the delay set and thus an adjustment of the delay time.
  • the invention has as its object to show a more cost-effective ammunition especially for hand held (hand-fired ammunition) or directional throwers.
  • the invention is based on the idea to realize a simple variable delay mechanically.
  • the idea aims that a simple adjustment of the delay time, for example, with slight twisting of two parts to each other is possible.
  • a simple guide scale is used as the measuring or reading device.
  • Core of the invention is a retardation element with a tube which has a thread or the like over a part of its length and the remaining part is smooth.
  • cylindrical part of the tube is a narrow slot.
  • the pipe itself has a through hole into which a chemical mixture is pressed in as a delay set.
  • a sleeve is mounted over the tube, which fits snugly over the cylindrical part of the tube at one end and at the other end has the matching thread of the tube.
  • the simple setting of the delay time also on site allows a wide application of the same ammunition for different scenarios.
  • an ammunition with low susceptibility to interference is realized.
  • An ammunition or an active body is created with increased accuracy by changing the delay time of the delay element, comparable to a Zeitzünders.
  • an already set Delay time can be reset at any time.
  • the adjustment mechanism not only allows setting a shorter delay time, but also (re) setting an extended delay time.
  • Fig. 1 and Fig. 2 show a delay element 10, consisting of a tube 1, a sleeve 2 and a chemical set 3 as a delay set.
  • the tube 1 has on one side a thread a and on the other side a cylindrical, preferably smooth surface b.
  • On the tube cylinder b is a slot c.
  • the left edge of the cover hole d of the sleeve 2 determines the delay time for this delay element 10.
  • the left edge of the cover hole d moves to the right, causing a release of the delay set 3 to the ignition charge 4 out and causes a shortening of the delay time.
  • the edge of the cover hole d is located at the extreme left edge of the tube 1, which means the maximum possible delay time. If the right edge of the cover hole d is at the right end of the cylindrical surface b, the max. possible slot length c is reached and the minimum delay time is set.
  • the adjustment of the delay time in the delay element 10 takes place after Fig. 1 as follows:
  • the delay element 10 is integrated, for example, in an assembly designated 11, which can be incorporated into an ammunition or the like in a known manner.
  • This consists of two mutually rotatable assembly parts 7, 8, which are connected to one another via a connection 9, for example a screw, firmly together.
  • a connection 9 for example a screw, firmly together.
  • Alternative connections such as pins or the like are also possible.
  • a pin 5 prevents rotation of the sleeve 2 relative to the assembly part 7.
  • the preferably glued into the thread of the part 8 thread a of the tube 1 prevents their mutual twisting.
  • the sleeve 2 moves over the thread a in the axial direction. This changes the delay time.
  • a measuring pin 6 can be read by a cutout e in part 8, the set delay time. Via a measuring scale, which can be attached to part b, the set delay time can also be read there directly.
  • FIG. 2 Another adjustment shows Fig. 2 ,
  • the adjustment of the delay element via a planetary gear By loosening the screw 9, the two assembly parts 7, 8 are mutually rotatable here as well.
  • the thread a of the tube 1 is also preferably glued into the thread of the part 8 here.
  • the internally toothed gear 15 is centered in the part 7 and secured with this against rotation.
  • the toothing length of the sun gear 12 is at least the sum of the tooth width of the planet gear 16 and the required displacement path.
  • the sun gear 12 is set in a rotational movement.
  • the thread a is displaced in the axial direction, the delay time changed.
  • the measuring pin 14 can be read through the cutout c in part 8, the set delay time. Via a Messskaia, which can be attached to part 8, the reading is also possible directly. Advantage of this design is that fewer revolutions of both parts 7, 8 are necessary because the gear ratio helps. Further halving is possible by using a double thread a.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Description

  • Die Erfindung beschäftigt sich mit einem mechanisch verstellbaren Verzögerungselement in einer Munition, verschossen insbesondere von einem Mörser, einem Werfer oder Hand gehaltenen Waffen. Diese Verzögerungszeit wird im Verzögerungselement von Hand eingestellt und dieses dann in die Munition eingesetzt, beispielsweise geschraubt. Damit kann auch vor Ort individuell und schnell je nach Einsatz der Munition diese mechanisch programmiert werden.
  • Die Reichweiten von Mörsergeschossen, Geschossen aus Werfern mit richtbaren Elevationswinkeln oder aus Hand gehaltenen Werfern werden, wie auch bei anderen Waffensystemen, durch die Stärke der Treibladung und der eingestellten Elevation des Rohres bestimmt. Sprengköpfe können mit einem Aufschlagzünder versehen werden, wenn diese durch einen Aufschlag initiiert werden. Soll die Wirkung jedoch früher als der Aufschlag sich entfalten, können auch Annäherungssensoren eingebunden werden. Alternativ kann derartigen Geschossen beispielsweise eine Zünd- oder Verzögerungszeit vorgegeben oder nach einer Messung etc. die Zündzeit aufgeprägt werden. Derartige Geschosse sind aufgrund der Elektronik, der Sensorik als auch der Software in der Herstellung kostenintensiv.
  • Die DE 36 39 201 C2 offenbart eine Friktionseinrichtung für den Tempiervorgang an Geschosszeitzündern. Der Geschoss -Zeitzünder besteht im Wesentlichen aus einer oberen Zünderspitze, die aufgeschraubt ist, einem drehbaren Gehäusemittelteil und einem feststehenden Gehäuseunterteil. Das Gehäusemittelteil ist als Tempierring ausgebildet. Durch die Drehung des Tempierrings wird der Zünder tempiert.
  • Die DE 34 34 100 A1 betrifft einen Geschosszünder, bei dem die Laufzeit mechanisch durch entsprechende Drehung einer Geschossspitze eingestellt wird.
  • Aus der DE 23 52 967 C3 ist eine Anordnung zum Einstellen der Zündverzugszeit bekannt. Die Tempierscheibe des Zünders ist mit einem Stellglied (Schrittmotor) gekoppelt. Nach Betätigen der Starttaste und Erreichen der vorgewählten Schrittzahl des Stellglieds wird ein Zündimpuls auf den Treibladungsanzünder des Geschosses abgegeben.
    Die DE 977 759 B beschäftigt sich mit einem Uhrwerkszünder mit einem umlaufenden Tempierring.
  • FR 2 839 146 A1 offenbart ein Verzögerungselement gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei eine Verschiebung der Hülse auf dem Rohr in axialer Richtung ein Verstellen der Verzögerungszeit dadurch bewirkt, dass entweder die Länge eines wirkenden Abschnitts eines Verzögerungssatzes geändert wird oder sich die Länge eines überlappenden Bereichs zweier Verzögerungssätze und somit die resultierende Verzögerungswirklänge ändert. US 3 352 237 A offenbart ebenfalls ein Verzögerungselement gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei eine Verschiebung der Hülse auf dem Rohr in axialer Richtung eine Längenänderung eines wirkenden Abschnitts des Verzögerungssatzes und somit ein Verstellen der Verzögerungszeit bewirkt.
  • Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine kostengünstigere Munition insbesondere für Hand gehaltene (Hand verschossene Munition) oder richtbare Werfer aufzuzeigen.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine einfache variable Verzögerung mechanisch zu realisieren. Dabei zielt die Idee darauf ab, dass eine einfache Einstellung der Verzögerungszeit beispielsweise mit leichtem Verdrehen zweier Teile zueinander möglich ist. Verwendet wird zudem eine einfache Richtskala als Mess- bzw. Ablesemittel.
  • Kern der Erfindung ist ein Verzögerungselement mit einem Röhrchen, das über einen Teil seiner Länge ein Gewinde oder dergleichen besitzt und dem restlichen Teil glatt ist. In diesem glatten, zylinderförmigen Teil des Rohres befindet sich ein schmaler Schlitz. Im Rohr selbst befindet sich eine durchgehende Bohrung, in die ein chemisches Gemisch als Verzögerungssatz eingepresst ist. Über das Rohr ist eine Hülse montiert, die an einem Ende passgenau über den zylindrischen Teil des Rohres passt und am anderen Ende das passende Gewinde des Rohres aufweist. Durch Verdrehen der beiden Teile wird der Schlitz mit dem Verzögerungssatz vergrößert oder verkleinert (verkürzt). Dadurch verändert sich nach dem Anzünden des Verzögerungssatzes die Glühzeit entsprechend. Die Verzögerungszeit ist dabei stufenlos einstellbar.
  • Die einfache Einstellung der Verzögerungszeit auch vor Ort ermöglicht eine breite Anwendungsmöglichkeit der gleichen Munition für verschiedene Einsatzszenarien. Es wird zudem eine Munition mit geringer Störanfälligkeit realisiert. Geschaffen wird eine Munition bzw. ein Wirkkörper mit erhöhter Zielgenauigkeit durch Veränderung der Verzögerungszeit des Verzögerungselementes, vergleichbar eines Zeitzünders. Zudem ist eine bereits eingestellte Verzögerungszeit jederzeit neu einstellbar. Die Einstellmechanik erlaubt nicht nur das Einstellen einer kürzeren Verzögerungszeit, sondern auch das (Wieder-)Einstellen einer verlängerten bzw. längeren Verzögerungszeit.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erste Ausführungsform zur mechanischen Einstellung eines Verzögerungselementes,
    Fig. 2
    eine zweite Ausführungsform zur mechanischen Einstellung eines Verzögerungselementes,
  • Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Verzögerungselement 10, bestehend aus einem Rohr 1, einer Hülse 2 und einem chemischen Satz 3 als Verzögerungssatz. Das Rohr 1 besitzt an einer Seite ein Gewinde a und auf der anderen Seite eine zylindrische, vorzugsweise glatte Fläche b. Auf dem Rohrzylinder b befindet sich ein Schlitz c. Im Rohr 1 befindet sich eine durchgehende Bohrung, in der das chemische Gemisch als Verzögerungssatz 3 eingepresst oder dergleichen ist.
  • Die linke Kante der Abdeckbohrung d der Hülse 2 bestimmt für dieses Verzögerungselement 10 die Verzögerungszeit. Durch ein Verschieben der Hülse 2 auf dem Rohr 1 in axialer Richtung bewegt sich die linke Kante der Abdeckbohrung d nach rechts, was eine Freigabe des Verzögerungssatzes 3 zur Anzündladung 4 hin bewirkt und eine Verkürzung der Verzögerungszeit hervorruft. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach den Figuren befindet sich die Kante der Abdeckbohrung d an der äußersten linken Kante des Rohres 1, was die maximal mögliche Verzögerungszeit bedeutet. Befindet sich die rechte Kante der Abdeckbohrung d am rechten Ende der zylindrischen Fläche b, ist die max. mögliche Schlitzlänge c erreicht und die minimale Verzögerungszeit eingestellt.
  • Die Einstellung der Verzögerungszeit im Verzögerungselement 10 erfolgt nach Fig. 1 wie folgt: Das Verzögerungselement 10 ist beispielsweise in einer mit 11 bezeichneten Baugruppe integriert, die in eine Munition oder dergleichen in bekannter Art und Weise eingebunden werden kann. Diese besteht aus zwei gegenseitig verdrehbaren Baugruppenteilen 7, 8, die über eine Verbindung 9, beispielsweise eine Schraubverbindung, fest miteinander verbindbar sind. - Alternative Verbindungen wie Splinte oder dergleichen sind ebenfalls möglich. - Durch Lösen der Verbindung 9 werden die beiden Baugruppenteile 7, 8 gegenseitig verdrehbar. Ein Stift 5 verhindert ein Verdrehen der Hülse 2 gegenüber dem Baugruppenteil 7. Das in das Gewinde des Teils 8 vorzugsweise eingeklebte Gewinde a des Rohres 1 verhindert deren gegenseitiges Verdrehen. - Durch Verdrehen des Teils 7 und des Teils 8 zueinander, verschiebt sich die Hülse 2 über das Gewinde a in axialer Richtung. Damit wird die Verzögerungszeit verändert. Mit einem Messstift 6 kann durch eine Ausfräsung e im Teil 8 die eingestellte Verzögerungszeit abgelesen werden. Über eine Messskala, die am Teil b angebracht sein kann, kann die eingestellte Verzögerungszeit auch dort direkt abgelesen werden.
  • Eine andere Verstellmöglichkeit zeigt Fig. 2. Hier erfolgt die Verstellung des Verzögerungselementes über ein Planetengetriebe. Durch Lösen der Schraube 9 sind auch hier die beiden Baugruppenteile 7, 8 gegenseitig verdrehbar. Das Gewinde a des Rohres 1 wird auch hier in das Gewinde des Teils 8 bevorzugt eingeklebt. Das innen verzahnte Zahnrad 15 ist im Teil 7 zentriert und mit diesem gegen Verdrehung gesichert. Der weitere Kraftfluss erfolgt über ein Planetenrad 16 in das Sonnenrad 12. Die Verzahnungslänge des Sonnenrades 12 ist mindesten die Summe der Zahnbreite des Planetenrades 16 und des erforderlichen Verschiebungsweges. In dem nun das Teil 7 und das Teil 8 gegenseitig verdreht werden, wird das Sonnenrad 12 in eine Drehbewegung versetzt. Infolge dessen wird das Gewinde a in axialer Richtung verschoben, die Verzögerungszeit verändert. Mit dem Messstift 14 kann durch die Ausfräsung c im Teil 8 die eingestellte Verzögerungszeit abgelesen werden. Über eine Messskaia, die am Teil 8 angebracht sein kann, ist das Ablesen auch direkt möglich. Vorteil dieser Ausführung ist, dass weniger Umdrehungen beider Teile 7, 8 notwendig sind, da die Getriebeübersetzung hierbei hilft. Eine weitere Halbierung ist durch die Anwendung eines zweigängigen Gewindes a möglich.

Claims (10)

  1. Verzögerungselement (10) für eine Munition, Geschoss, Wirkkörper und dergleichen mit einer Anzündladung (4), mit einer mechanischen Einstellung, bestehend zumindest aus einem Rohr (1), einer Hülse (2) und einem chemischen Satz (3) als Verzögerungssatz, der sich im Rohr (1) befindet, gekennzeichnet dadurch, dass eine Verschiebung der Hülse (2) auf dem Rohr (1) in axialer Richtung eine Freigabe des Verzögerungssatzes (3) zur Anzündladung (4) hin und damit ein Verstellen der Verzögerungszeit bewirkt.
  2. Verzögerungselement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) an einer Seite ein Gewinde (a) und auf der anderen Seite eine zylindrische, vorzugsweise glatte Fläche (b) umfasst.
  3. Verzögerungselement (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Rohrzylinder (b) ein Schlitz (c) befindet.
  4. Verzögerungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Rohr (1) eine durchgehende Bohrung befindet, in der das chemische Gemisch als Verzögerungssatz (3) eingebunden ist, beispielsweise mittels Pressung.
  5. Verzögerungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine linke Kante einer Abdeckbohrung (d) der Hülse (2) die Verzögerungszeit bestimmt, wobei ein Verschieben der Hülse (2) auf dem Rohr (1) in axialer Richtung eine Verkürzung der Verzögerungszeit hervorruft, wenn die Kante der Abdeckbohrung (d) an der äußersten linken Kante des Rohres (1) die maximal mögliche Verzögerungszeit bedeutet.
  6. Verzögerungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es in einer Baugruppe (11) eingebunden ist.
  7. Verzögerungselement (10) nach Anspruch 6 in Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (11) aus zwei Baugruppenteilen (7, 8) besteht, die über eine lösbare Verbindung (9) fest miteinander verbindbar sind, wobei durch Lösen der Verbindung (9) die beiden Baugruppenteile (7, 8) gegenseitig verdrehbar werden und durch dieses Verdrehen sich die Hülse (2) über das Gewinde a in axialer Richtung verschieben lässt.
  8. Verzögerungselement (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Planetengetriebe eingebunden ist, bestehend zumindest aus einem Zahnrad (15), einem Planetenrad (16) und einem Sonnenrad (12).
  9. Verzögerungselement (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das innen verzahnte Zahnrad (15) im Bauteil (7) zentriert und mit diesem gegen Verdrehung gesichert ist und der Kraftfluss über das Planetenrad (16) in das Sonnenrad (12) gelangt, wobei die Verzahnungslänge (f) des Sonnenrades (12) mindesten die Summe der Zahnbreite des Planetenrades 16 und des erforderlichen Verschiebungsweges ist
  10. Verzögerungselement (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Messstift (6, 14) durch eine Ausfräsung (e, c) im Baugruppenteil (8) die eingestellte Verzögerungszeit abgelesen werden kann, wobei eine Messskala beispielsweise am Baugruppenteil (8) das direkte Ablesen der Verzögerungszeit ermöglicht.
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