EP2941620B1

EP2941620B1 - Selbstzerlegungsmechanismus für einen zünder

Info

Publication number: EP2941620B1
Application number: EP13814482.9A
Authority: EP
Inventors: Kolja Garber
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: WO2014106565A1; EP2941620A1; DE102013000050B3

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Sicherheitserhöhung von modernen Munitionen, beispielsweise einer 40mm Aufschlagmunition, durch Einbindung einer mechanischen Selbstzerlegungseinrichtung in die Munition. Diese ist durch einen einfachen Aufbau gekennzeichnet und besteht aus einer Rotationsfeder, einem verriegelbaren Körper sowie einer mit diesem Körper zusammenwirkenden Feder. Verriegelt wird der Körper durch eine Verriegelung und eine federgestützte Masse.
Derartige Munitionen bietet die Anmelderin als Low-, Medium- und High - Velocity Patronen an, die sich durch hohe Präzision und Zuverlässigkeit unter allen klimatischen Bedingungen hervorheben (http://www.rheinmetall-defence.de/de/rheinmetall defence/systems and products/weapons and ammunition/infant ry/40mm ammunition/index.php).
Eine wichtige Sicherheitsanforderung derartiger Munitionen ist, die Wahrscheinlichkeit eines scharfen Zünders etc. zu reduzieren, d.h. ein Zünden zu verhindern, wenn dieses unerwünscht ist. Zu diesem Zweck werden zusätzlich Selbstzerlegungseinrichtungen bzw. - mechanismen in die Munition integriert. Diese sind bereits von verschiedenen Munitionen bekannt und können elektronisch, pyrotechnisch oder mechanisch ausgeführt sein.
Aus der DE 10 2006 047 552 A1 ist eine elektronische Sicherungsvorrichtung für einen Zünder eines Projektils bekannt. Eine weitere elektronische Sicherungseinrichtung offenbart die WO 2011/072774 A1 . Eine Sicherungseinrichtung für einen Zünder eines Geschosses mit einem Rotor zum Unterbrechen einer Zündkette beschreibt die DE 20 2009 008 861 U1 . Die DE 199 19 001 A1 gibt einen pyrotechnischen Selbstzerleger für eine Munition an. Mechanische Selbstzerlegungseinrichtungen basieren häufig auf die Einbindung von Kugeln oder Kugelpaketen, die durch den Abschuss nach hinten beschleunigt werden und durch die Rotation nach außen gedrückt werden, um so den Anzünd-Mechanismus in einer vorgespannten Stellung zu halten. Sobald die Rotation unter einen bestimmten Wert fällt, gleiten die Kugeln in ihre Ursprungsposition und eine Feder setzt den Selbstzerlegungsmechanismus in Gang ( DE 197 26 951 C2 ). Einen Bombletzünder mit einer Selbstzerlegung offenbart auch die DE 100 40 800 A1 , einen selbstneutralisierenden Bombletzünder die DE 44 21 353 C2 .
Selbstzerlegungseinrichtungen für 40mm Munitionen sind aber auch der US 6,142,080 A oder der US 6,145,439 A entnehmbar. Das Geschoss der US 6,142,080 A umfasst einen so genannten Rotor-Sicherheitsaktuator mit einem Neutralisationssystem, das nach dem Start scharf gemacht wird. Die Nutzung eines RC- Zeitzählers schlägt die US 6,145,439 A vor. US 3 366 059 A offenbart eine Einrichtung für eine Munition mit einem Kopfzünder, aufweisend einen verriegelbaren Körper sowie eine mit diesem Körper zusammenwirkende erste Feder, eine Verriegelung, eine federgestützte Masse sowie eine mit dieser Masse zusammenwirkende zweite Feder, wobei die Einrichtung derart konfiguriert ist, dass bei Beschleunigung der Munition der Körper entgegen der Beschleunigungsrichtung nach unten beschleunigt wird und dadurch die erste Feder gespannt wird.
Die vorgenannten mechanischen Lösungen haben den Nachteil, dass für die Integration selbiger der eigentliche Wirkraum in der Patrone reduziert wird, da der Aufbau der Einrichtungen einen relativ hohen Platzbedarf bedingt. Zudem kann es aufgrund eines stattfindenden Energieabbaus dazu kommen, dass der Detonator nicht mehr die notwendige Energie erhält, um auszulösen.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Selbstzerlegungseinrichtung aufzuzeigen, mit der die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen listen die Unteransprüche auf.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine mechanische Selbstzerlegungseinrichtung auch nachträglich in die Munition zu implementieren bzw. implementieren zu können. Die Einrichtung setzt sich unter anderem aus einem Setback (Rückschlag) -Körper, einer Setback (Rückschlag) -Feder sowie einer Art Verriegelung / Verriegelungsstift zusammen.
Während der Beschleunigung der Patrone 1 Munition wird dieser Körper nach unten beschleunigt, die Feder gespannt. Durch die Rotation der Patrone wird der Verriegelungsstift in eine federgestützte Masse gedrückt, der Körper mit dem Gehäuse verriegelt. Dadurch wird verhindert, dass sich der Körper nach oben bewegen kann. Während der Armierungssequenz der Patrone wird ein Rotor von der Sicherstellung in die Schaftstellung geschwenkt. In dieser Position ist der Zünder scharf, die Munition einsatzbereit. Beim Aufschlagen der Munition kann der Zünder aktiviert werden.
Fällt die Rotation jedoch unterhalb einer vorgegebenen / bestimmten Drehzahl, - unerwünschter und sicherheitskritischer Zustand - ist bzw. wirkt nunmehr die Federkraft der Rotationsfeder größer als die Rotationskraft, die auf die (den) Verriegelung (-sstift) wirkt. Die Verriegelung / der Verriegelungsstift wird wieder in seine Ursprungsposition bewegt. Damit verbunden ist das Lösen der Verriegelung des verriegelten Körpers, der durch die Setback-Feder nach oben beschleunigt wird. Durch die Bewegung des Köpers nach oben kann dieser den Rotor mit Detonator beim Kopfzünder oder eine Anstichnadel beim Bodenzünder nach oben treiben und damit den Detonator / Zünder zünden. Die vorgenannte Idee ist unabhängig des Zünderdesigns verwendbar.
Durch die Rotationsfeder selbst kann zudem die Auslöseschwelle, bei welcher Rotationsgeschwindigkeit des Zünders die Selbstzerlegung aktiviert wird, eingestellt werden. Der Verriegelungsstift verriegelt den Körper so lange, bis die einstellbare Rotationsgeschwindigkeit des Zünders unterschritten wird. Diese ist abstimmbar mit der Federkraft der Rotationsfeder. Mit Unterschreiten der Rotationsgeschwindigkeit wird dann ohne Verlust der Setback- Feder-Energie der Körper entriegelt. Der Setback- Körper kann gleichzeitig als Setback- Sicherung genutzt werden. Vorteilhaft ist auch, dass ein Nachrüsten bei Zündern ohne Selbstzerstörungseinrichtung aber auch bei Zündern mit einer pyrotechnischen Selbstzerlegung möglich ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:

Fig. 1: eine Schnittdarstellung der Selbstzerlegungseinrichtung in einem Kopfzünder,
Fig. 2: eine Draufsichtdarstellung der Selbstzerlegungseinrichtung aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Selbstzerlegungseinrichtung 10 nach der Idee der Erfindung. Die Selbstzerlegungseinrichtung 10 besteht hier bevorzugt aus einer Rotationsfeder 2, einem Körper 3 sowie einer mit diesem Körper 3 zusammenwirkenden Feder 4. Die Selbstzerlegungseinrichtung 10 kann von einem oberen Gehäuse 1 und einem unteren Gehäuse 5 umschlossen sein. Diese Variante ist immer dann zu bevorzugen, wenn eine Nachrüstung der Selbstzerlegungseinrichtung 10 vorgesehen ist. Mit 6 ist eine Federmasse und mit 7 eine Rotationsperre (z. B. Verriegelungsstift) gekennzeichnet. Mit 12 angedeutet ist ein (Kopf-) Zünder einer Munition 11.
Die Selbstzerlegungseinrichtung 10 wirkt mit einem Rotor A mit einem Detonator zusammen (Fig. 2).
Die Funktionsweise ist wie folgt:

Während der Beschleunigung der Patrone / Munition 12 wird dieser Körper 3 nach unten beschleunigt, die Feder 4 gespannt. Durch die Rotation der Patrone wird die Rotationssperre 7 in die federgestützte Masse 6 gedrückt, der Körper 3 mit dem Gehäuse 1 verriegelt. Dadurch wird verhindert, dass sich der Körper 3 nach oben bewegen kann.

Während der Armierungssequenz der Patrone, wird ein Rotor A von der Sicherstellung in die Schaftstellung geschwenkt.
Fällt die Rotation unterhalb einer vorgegebenen / bestimmten Drehzahl, wird die Rotationssperre 7 wieder in die Ursprungsposition bewegt. Damit verbunden ist das Lösen der Verriegelung der Körpers 3, der durch die Feder 4 nach oben beschleunigt wird. Durch die Bewegung des Köpers 3 nach oben kann dieser den Rotor A mit Detonator beim Kopfzünder oder eine Anstichnadel (nicht näher dargestellt) beim Bodenzünder nach oben treiben, diesen zünden.

Claims

Selbstzerlegungseinrichtung (10) für eine Munition (11) mit einem Kopf- und / oder Bodenzünder (12), aufweisend einen verriegelbaren Körper (3) sowie eine mit diesem Körper (3) zusammenwirkende erste Feder (4), eine Verriegelung (7), eine federgestützte Masse (6) sowie eine mit dieser Masse (6) zusammenwirkende zweite Feder (2), wobei die Selbstzerlegungseinrichtung (10) derart konfiguriert ist, dass
a. bei Beschleunigung der Munition (11) der Körper entgegen der Beschleunigungsrichtung nach unten beschleunigt wird, dadurch die erste Feder (4) gespannt wird und durch die Rotation der Munition (11) die Verriegelung (7) entgegen der Federkraft der zweiten Feder (2) in die federgestützte Masse (6) gedrückt wird, sodass der Körper (3) verriegelt ist, und

b. bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl der Munition (11) das Entriegeln derart erfolgt, dass

c. bei Unterschreitung der bestimmten Drehzahl die Federkraft der zweiten Feder (2) größer ist als die auf die Verriegelung (7) und die Masse (6) wirkende Rotationskraft, wodurch

d. die zweite Feder (2) die Masse (6) und die Verriegelung (7) in die Ursprungsposition bewegt, und wobei

e. der Körper (3) durch die Federkraft der ersten Feder (4) einen Rotor (A) mit Detonator oder eine Anstichnadel in Richtung der Anfangsbeschleunigung der Munition (11) bewegt und den Detonator oder einen Zünder zündet.
Selbstzerlegungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass bei Beschleunigung der Munition (11) der Körper (3) entgegen der Kraft der Feder (4) entgegen der Beschleunigungsrichtung nach unten beschleunigt wird, wobei der Körper (3) den den Detonator enthaltenden Rotor (A) freigibt und der Rotor (A) von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung geschwenkt wird.
Selbstzerlegungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass durch die Rotation der Munition (11) die Verriegelung (7) in die Masse (6) entgegen der Federkraft der mit der Masse (6) zusammenwirkenden Feder (2) gedrückt wird.
Selbstzerlegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Selbstzerlegungseinrichtung (10) von einem oberen Gehäuse (1) und einem unteren Gehäuse (5) umschlossen ist.
Selbstzerlegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass über die Feder (2) die Auslöseschwelle eingestellt wird, bei welcher Rotationsgeschwindigkeit des Zünders (12) die Selbstzerlegung aktiviert wird.
Selbstzerlegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) gleichzeitig als Sicherung der Selbstzerlegungseinrichtung fungiert.