EP3767223B1 - System, insbesondere handgranate - Google Patents

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EP3767223B1
EP3767223B1 EP19186279.6A EP19186279A EP3767223B1 EP 3767223 B1 EP3767223 B1 EP 3767223B1 EP 19186279 A EP19186279 A EP 19186279A EP 3767223 B1 EP3767223 B1 EP 3767223B1
Authority
EP
European Patent Office
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detonator
insert sleeve
explosive
housing
head
Prior art date
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Active
Application number
EP19186279.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3767223A1 (de
Inventor
Helge Graf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Waffe Munition Arges GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition Arges GmbH
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Publication date
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Priority to EP19186279.6A priority Critical patent/EP3767223B1/de
Priority to AU2020204423A priority patent/AU2020204423A1/en
Priority to US16/924,383 priority patent/US11629945B2/en
Priority to CA3086682A priority patent/CA3086682A1/en
Publication of EP3767223A1 publication Critical patent/EP3767223A1/de
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Publication of EP3767223B1 publication Critical patent/EP3767223B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/18—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved
    • F42C15/184—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved using a slidable carrier
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B27/00—Hand grenades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B39/00—Packaging or storage of ammunition or explosive charges; Safety features thereof; Cartridge belts or bags
    • F42B39/14—Explosion or fire protection arrangements on packages or ammunition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C14/00—Mechanical fuzes characterised by the ammunition class or type
    • F42C14/02—Mechanical fuzes characterised by the ammunition class or type for hand grenades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/18—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved
    • F42C15/188—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved using a rotatable carrier
    • F42C15/192—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a carrier for an element of the pyrotechnic or explosive train is moved using a rotatable carrier rotatable in a plane which is parallel to the longitudinal axis of the projectile

Definitions

  • the invention relates to a system, in particular a hand grenade.
  • the invention is concerned with a mechanical interruption of an ignition chain in the system when the system is exposed to heat.
  • a projectile in particular a hand grenade, is disclosed in DD 25 092 AS.
  • This includes a metal tube into which a delay set is screwed.
  • a detonator is attached to the lower end of the delay set.
  • the explosive used is a plastic explosive that is initiated by the detonator.
  • the DE 601 08 055 T2 is situated in the technical area of devices for igniting a pyrotechnic charge, particularly for a hand grenade, in this case delay means for the pyrotechnic initiation of a pyrotechnic chain.
  • Pyrotechnic delay elements are defined as elements of the pyrotechnic chain that ignite an explosive charge after combustion has ended.
  • a similar technique is seen in replacing the explosive or booster charge with a detonator that ensures the continuation of the ignition of the pyrotechnic chain.
  • the detonator is enclosed in a rotor that can pivot when subjected to external pressure, thereby closing the ignition chain.
  • the hand grenade fuse has a primer cap, a delay set to be ignited by the primer cap in a delay set holder and a detonator to be ignited by the delay set in a detonator holder.
  • the primer cap is accidentally ignited, it is ensured that the delay set holder is secured in a first position so that it cannot assume a second position. This maintains the blockage of the pivoting movement of the detonator holder.
  • the delay set cannot ignite the detonator.
  • linear, thermally activated systems which have a negative effect on the amount of explosives that can be used in the grenade, particularly due to their size.
  • Detonator systems are also known which, due to their technology, are not explosive without external insulation of the detonator wall and are capable of detonation if they are insulated from the outside. These special explosive systems are relatively large and expensive compared to conventional detonators.
  • the object of the invention is to increase the safety when transporting and / or storing a system containing a detonator, in particular hand grenades.
  • the aim is also to prevent the hand grenade from detonating in the event of a possible fire.
  • the invention is based on the idea of incorporating a mechanical ignition interruption in the system, i.e. to provide an interruption in the action of the detonator or detonator from the explosive. This interrupts a pyrotechnic ignition chain between the detonator and the explosive.
  • a hand grenade is defined as a system.
  • a rear derailleur includes a tube with holes integrated on the circumference and grooves that can be created by adjusting the Rear derailleur create a connection to the respective chambers provided.
  • the rear derailleur contains the delay charge. This ensures that the delay charge has no contact with the chambers in a secured position.
  • the detonator or the detonator can be brought from a secure position into an armed position within the system and vice versa.
  • the detonator is spatially or locally separated from the explosive.
  • the detonator is brought into the effective area of the explosive. If the system is no longer needed, the detonator can be returned to safety. This also makes it possible to re-save the system.
  • the mechanism consists of a molded part that has a bolt that can engage in a receptacle in the rocker arm and active body housing.
  • a profile is integrated that prevents loosening in the locked position.
  • This profile can be a ratchet profile on the profile part, which functionally interacts with another means on the active body.
  • the present system has an insert sleeve (cavity).
  • the insert sleeve is preferably cylindrical and preferably hollow on the inside.
  • the insert sleeve can contain the explosive.
  • the insert sleeve is open on the top but closed on the bottom. It contains the separating medium.
  • the insert sleeve is also preferably made of plastic. Plastic can serve as a braking medium.
  • the detonator can be inserted into this insert sleeve.
  • the detonator can in turn be moved at an adjustable height within the insert sleeve of the system housing.
  • the secured state the functionality of the detonator with the explosive is prevented, even if the detonator were to be initiated.
  • the armed state a functionality between the detonator and the warhead is deliberately set.
  • the effective power of the system can also be set intentionally.
  • the insert sleeve can be integrated into the system housing in such a way that a modular unit can be created.
  • the insert sleeve, explosives and housing can thus form a lower module.
  • the lower module has a holder for the igniter head. This can be provided with a rocker arm.
  • the igniter head can be inserted into the holder, e.g. via a screw connection.
  • the detonator head also includes a primer cap.
  • a delay section is integrated in the detonator head between the primer cap and the blasting cap.
  • the blasting cap is preferably a component of the detonator head and can be sealed with the delay section at the bottom.
  • the detonator head, primer cap, possibly the delay section and the blasting cap can themselves form an upper module in a preferred embodiment.
  • An irritation body is proposed, which is formed from at least two modules.
  • An upper module is used to accommodate an ignition head with a rocker arm and contains upper exhaust openings.
  • a lower module is designed to accommodate an effect charge. Both modules can be connected to each other.
  • Detonation wave interruption or detonation wave attenuation can be achieved using suitable separation media.
  • a suitable separation medium here e.g. air, is used as the main braking medium of the detonation wave.
  • detonation waves can also be interrupted or weakened by suitable distances within the system.
  • the distance between the detonator cap and the explosive can be varied. The distance is varied by adjusting the height of the detonator cap in the insert sleeve.
  • a local or spatial change in the position of the detonator cap in relation to the insert sleeve can be made by moving the detonator head itself.
  • the system can be converted from a secured to an armed state and vice versa by changing the position of the detonator cap.
  • the detonator is preferably located completely outside the insert sleeve.
  • the insert sleeve only contains the separating medium, e.g. air.
  • a possible detonation wave to the explosive is interrupted.
  • the detonation waves of the detonator can be amplified by suitable structural measures in the system.
  • An amplification of the detonation wave of the detonator in the armed state can also be achieved by mechanical measures, e.g. by changing the position of the detonator in the system.
  • an optimization of the detonation wave is usually set.
  • the detonation wave can be weakened by moving the detonator out of the effective range of the explosive until the detonator leaves the insert sleeve again and the system is in a secured state.
  • This controllability of the initiation power can also be achieved, for example, by radially and axially attenuating the detonation transfer power of the detonator below the deflagration limit of the explosive.
  • the insert sleeve can have a kind of constriction on the bottom or in the bottom area. This can be smaller in diameter than the diameter of the insert sleeve.
  • the cross-section of this constriction can be round, oval, square, etc.
  • a conical, truncated cone, pyramidal or even cylindrical constriction is possible.
  • the detonator and the insert sleeve should be geometrically coordinated. This also makes it possible to center the detonator in the end area of the insert sleeve.
  • An additional increase in the performance of the detonator or detonator can be achieved if an upper seal is provided with a delay tube for the delay section and detonator head. Furthermore, it is possible to control the initiation performance below and above the deflagration limit of the explosive substance.
  • a permanent connection between the detonator head and the system housing is intended when adjusting, for example, the detonator head and the associated detonator cap within the insert sleeve in relation to the detonation waves on the explosive.
  • the detonator head can also be completely unscrewed from the system housing.
  • the invention makes it possible to use conventional detonators, no special detonators are required.
  • the detonators can be integrated into existing systems.
  • a standard explosive can also be used. This enables the use in standard detonators or conventional hand grenades. No sealing of the parts that move relative to each other is necessary.
  • Another major advantage is that the interruption of the ignition chain is not achieved by interfering with the pyrotechnics.
  • the detonator has a compact design and simple mechanics. System body and igniter head do not need to be packaged separately. The system can be sharpened directly for use. When not in use, the armed system can be returned to a safe state, the disarmed state. Armoring the detonator head without first sharpening the system is therefore not possible. It is impossible to move the system body when the detonator is triggered in a secured state.
  • a system which has at least one housing and the explosive contained therein. This is initiated by the detonator.
  • An insert sleeve in the housing creates the possibility of being able to remove the detonator from the explosive by adjusting the height of the detonator in the insert sleeve in order to be able to change the position or the distance of the detonator from the explosive.
  • This design solution makes it possible to transport and store the system in a secured state.
  • a further advantage that arises is that the system can now be brought from a secured and an unlocked state on site and from there back into a secured state.
  • a pressure element is fitted between the detonator head and the housing.
  • the additionally installed pressure spring ensures that the detonator cap and, if applicable, the delay element are separated from the explosive, particularly when exposed to heat from a fire, as the functionality and strength of plastics can no longer be guaranteed when exposed to high heat.
  • This principle works on the basis of slow heat exposure from the outer layers of the plastic inwards and, after the outer (screw) connections have softened, actively pushes the detonator elements or the detonator head out of the active body (housing). This prevents the detonator cap from coming too close to the explosive.
  • Fig.1 10 designates a system, in this case a hand grenade.
  • the system 10 comprises at least one detonator head 11.
  • a lever 12, for example a rocker arm, can be attached to the detonator head 11.
  • the system 10 also has a housing 13.
  • the housing 13 has an opening 13.1 for receiving the detonator head 11.
  • the detonator head 11 can be screwed into the housing 13, for example.
  • At least the (screw) connection between the detonator head 11 and the housing 13 is based on a plastic material.
  • Fig.2 shows the igniter head 11 from Fig.1
  • the detonator head 11 comprises a primer cap (not shown in detail) and has at least one detonator cap 1 on the base.
  • the detonator head 11 also has a delay slot which can be formed in a known manner by a delay charge in a delay charge holder 14, e.g. a delay tube.
  • the detonator cap 1 can then be attached to a lower base surface of this delay tube 14.
  • the detonator cap 1 is preferably sealed with the base surface of the delay tube 14.
  • a pressure element 15, e.g. a compression spring is attached on the circumference below the detonator head 11.
  • the housing 13 of the system 10 is filled with an explosive 3.
  • the housing 13 also accommodates an insert sleeve 2.
  • the explosive 3 can be limited by the insert sleeve 2.
  • the deflagration limit of the explosive 3 used determines the necessary combustion pressure that is necessary to form a necessary deflagration wave to initiate the explosive 3. Accordingly, the detonation transmission can be weakened by suitable separation media and/or distances so that the explosive 3 does not initiate. With these measures, individually or in combination, an interruption or weakening of the detonation wave acting on the explosive 3 can be created. This means that a secured state can also be set.
  • the insert sleeve 2 is cylindrical with a flat base 6 and has an opening 8 opposite this base 6.
  • the insert sleeve 2 has a hollow or empty space 5.
  • a separating medium or separating agent 4 e.g. air, can be introduced into this.
  • the detonator cap 1 can be moved into and out of the insert sleeve 2.
  • the detonator cap 1 is height-adjustable within the insert sleeve 2.
  • Fig. 3a the secured state of the system 10 is shown.
  • the detonator 1 is located outside the insert sleeve 2 and is therefore not in contact with the explosive 3. Initiating the detonator 1 by the delay charge does not lead to an initiation of the explosive 3. A deflagration wave that forms cannot reach the explosive 3.
  • This variant has the advantage that unwanted initiation of the explosive 3 can definitely be ruled out.
  • Fig. 3b shows a first sharpened or a sharp state of the system 10.
  • the detonator 1 is located at least partially in the insert sleeve 2.
  • the detonator 1 here functions functionally with the explosive 3 in the system 10 in a known manner. Ignition of the detonator 1 by the delay charge causes the explosive 3 to be initiated when the ignition chain is closed.
  • the Fig. 4a - 4c show another embodiment.
  • a lower end region of the insert sleeve 2' has a shoulder 7 in the form of a narrowing.
  • a bottom 6' of the insert sleeve 2' has a smaller diameter than the insert sleeve 2' itself.
  • This taper or Narrowing can be used to center the detonator 1 in the insert sleeve 2 ', at least supporting the alignment within the insert sleeve 2'.
  • the constriction 7 can have the same geometric shape as the insert sleeve 2', but can also deviate from it. However, the detonator cap 1 and at least the end region, ie the constriction 7 of the insert sleeve 2', should be matched to one another in terms of shape.
  • the system 10 can be brought from the armed, disarmed state back into a secured, disarmed state.
  • the detonator 1 is moved out of the effective area of the explosive 3 and led out of the insert sleeve 2, 2 '.
  • the detonator 1 can be adjusted by moving the detonator head 11. This can be achieved, for example, by turning the detonator head 11. If the detonator head 11 is turned to the right, for example, the detonator 1 moves in the direction of the insert sleeve 2, 2 '. Turning to the left then brings the detonator cap 1 out of the insert sleeve 2, 2' again.
  • the connection between the igniter head 11 and the housing 13 is realized via a plastic-based thread on the igniter head 11 and on the housing 13.
  • the additionally installed pressure element 15 serves to ensure the separation of the detonator 1 and, if applicable, the delay element (14) from the explosive 3, particularly when exposed to heat from fire, etc.
  • the functionality and strength of plastics cannot be guaranteed when exposed to high heat. If the plastic and thus the connection between the housing 13 and the detonator head 11 is softened by the heat, the pressure element 15 presses the detonator head 11 out of the housing 13 if the detonator 1 is in the armed position or armed state.
  • the housing 13, the explosive 3 and the insert sleeve 2, 2' form a modular, self-contained unit 20 or 20', into which the detonator head 11 can be accommodated.
  • the detonator head 11 can also form a modular unit 21 with the primer cap, the detonator cap 1 and possibly the delay section 14.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System, insbesondere eine Handgranate. Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit einer mechanischen Unterbrechung einer Zündkette in dem System bei Hitzeeinwirkung auf das System.
  • Ein Wurfgeschoss, insbesondere eine Handgranate, wird in der DD 25 092 AS offenbart. Diese umfasst ein Metallröhrchen, in welches ein Verzögerungssatz eingeschraubt ist. Am unteren Ende des Verzögerungssatzes ist eine Sprengkapsel angebracht Als Sprengstoff wird ein plastischer Sprengstoff verwendet, der von der Sprengkapsel initiiert wird.
  • Die DE 601 08 055 T2 situiert sich in dem technischen Bereich der Vorrichtungen zur Zündung einer pyrotechnischen Ladung insbesondere für eine Handgranate, hier von Verzögerungsmitteln zur pyrotechnischen Initiierung einer pyrotechnischen Kette. Pyrotechnische Verzögerungselemente werden dabei als Element der pyrotechnischen Kette definiert, die nach Beendigung der Verbrennung eine Sprengladung zünden. Eine ähnliche Technik wird darin gese- hen, die Spreng- oder Verstärkungsladung durch einen Detonator zu ersetzen, der die Fort- führung der Zündung der pyrotechnischen Kette gewährleistet. Der Detonator ist in einem Ro- tor eingeschlossen, der durch eine äußere Beaufschlagung schwenken kann und dabei die Zündkette schließt.
  • Eine weitere pyrotechnische Zündkettenunterbrechung eines Handgranatenzünders beschreibt die DE 10 2009 059 951 84 . Der Handgranatenzünder weist ein Anzündhütchen, ein durch das Anzündhütchen zu zündenden Verzögerungssatz in einer Verzögerungssatzauf- nahme sowie einen durch den Verzögerungssatz zu zündenden Detonator in einem Detonatorhalter auf. Bei einer unbeabsichtigten Zündung des Anzündhütchens wird sichergestellt, dass die Verzögerungssatzaufnahme in einer ersten Position gesichert ist, sodass sie eine zweite Position nicht einnehmen kann. Dadurch wird die Blockade der Schwenkbewegung des De- tonatorhalters aufrechterhalten. Der Verzögerungssatz kann den Detonator nichtzünden.
  • Des Weiteren sind lineare, thermisch aktivierte Systeme bekannt, welche sich besonders durch die Baugröße negativ auf die einsetzbare Sprengstoffmenge in der Granate auswirken.
  • Die meist sehr komplexen mechanischen Komponenten weisen eine hohe Fehleranfälligkeit auf. Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Fehlereinfluss stellt die aufwändige Abdichtung der pyrotechnischen Schnittstellen hinsichtlich der Umwelteinflüsse dar.
  • Bekannt sind zudem Detonatorsysteme, die durch ihre Technologie ohne äußere Verdämmung der Detonatorwand nicht sprengkräftig sind und bei Verdämmung von außen detonationsfähig werden. Diese speziellen sprengfähigen Systeme sind relativ groß und teuer im Vergleich zu konventionellen Detonatoren.
  • Ein gattungsgemäßes System ist dabei aus der US 2003/167953 A1 bekannt.
  • Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Sicherheit beim Transport und / oder der Lagerung eines eine Sprengkapsel enthaltenes Systems, insbesondere von Handgranaten, zu erhöhen. Auch soll verhindert werden, dass bei einem möglichen Brand eine Detonation der Handgranate stattfindet.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine mechanische Zündunterbrechung im System einzubauen, d.h. eine Wirkunterbrechung der Sprengkapsel bzw. des Detonators vom Sprengstoff vorzusehen. Dadurch wird eine pyrotechnische Zündkette zwischen Sprengkapsel und Sprengstoff unterbrochen. Als System wird hierzu beispielsweise eine Handgranate definiert.
  • Die DE 10 2017 108 938 A1 beschreibt einen lrritationskörper mit Mitteln zur Einstellung einer Wirkleistung. Der Fokus ist darauf gerichtet, eine individuelle Einstellmöglichkeit der Anzahl der Wirkmassen vor Ort zu realisieren. Ein Schaltwerk umfasst ein Rohr mit umfangsseitig eingebundenen Bohrungen sowie Nuten, die durch Verstellen des Schaltwerks eine Verbindung zu den jeweils vorgesehenen Kammern schaffen. In einer besonderen Ausführung enthält das Schaltwerk die Verzögerungsladung. Damit wird erreicht, dass die Verzögerungsladung in einer gesicherten Position keinen Kontakt zu den Kammern besitzt. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, dass insbesondere die Lagerung derartiger lrritationskörper zuverlässiger wird, da die Verbindung zwischen Verzögerungssatz und Effektladung bei Lagerung unterbrochen ist, wobei keine der Bohrungen mit einer Kammer in Kontakt kommt.
  • Erfindungsgemäß ist die Sprengkapsel bzw. der Detonator innerhalb des Systems von einer Sicherstellung in eine Scharfstellung bringbar ist und umgekehrt. Die Sprengkapsel wird zur Sicherstellung räumlich bzw. örtlich vom Sprengstoff getrennt. Für das Scharfstellen des Systems wird die Sprengkapsel in den Wirkbereich des Sprengstoffs gebracht. Wird das System nicht mehr benötigt, kann die Sprengkapsel wieder in die Sicherstellung geführt werden. Damit wird auch eine Wiedersicherung des Systems möglich.
  • Eine Wiedersicherung für ein System gleicher Art beschreibt die DE 10 2010 021 685 84 . Der Mechanismus besteht aus einem Formteil, das eine Bolzen aufweist, der in eine Aufnahme im Kipphebel und Wirkkörpergehäuse eingreifen kann. Zusätzlich ist ein Profil eingebunden, das ein Lösen in der Sperrposition verhindert. Dieses Profil kann ein Ratschenprofil am Profilteil sein, das mit einem weiteren Mittel am Wirkkörper funktional zusammenwirkt.
  • Das vorliegende System verfügt über eine Einsatzhülse (Kavität). Die Einsatzhülse ist bevorzugt zylindrisch und innen bevorzugt hohl. Die Einsatzhülse kann den Sprengstoff begrenzen. Die Einsatzhülse ist an ihrer Oberseite offen, bodenseitig hingegen verschlossen. Sie enthält das Trennmedium. Die Einsatzhülse wird zudem bevorzugt durch einen Kunststoff gebildet. Kunststoff kann als ein Bremsmedium dienen.
  • In dieser Einsatzhülse einbringbar ist die Sprengkapsel. Die Sprengkapsel ist ihrerseits innerhalb der Einsatzhülse des Systemgehäuses höhenverstellbar bewegbar. Im gesicherten Zustand wird eine Funktionalität der Sprengkapsel mit dem Sprengstoff unterbunden, selbst wenn die Sprengkapsel initiiert werden würde. Im scharfen Zustand wird eine Funktionalität zwischen der Sprengkapsel und dem Sprengkopf bewusst eingestellt. Im scharfen Zustand kann auch eine Wirkleistung des Systems gewollt eingestellt werden.
  • Die Einsatzhülse kann in einer bevorzugten Ausgestaltung so in dem Systemgehäuse eingebunden sein, dass eine modulare Einheit geschaffen werden kann. Einsatzhülse, Sprengstoff und Gehäuse können somit ein unteres Modul bilden.
  • In dieses Modul kann ein Zünderkopf eingebracht werden. Das untere Modul weist dazu eine Aufnahme für den Zünderkopf auf. Dieser kann mit einem Kipphebel versehen sein. Der Zünderkopf kann in die Aufnahme eingesetzt werden, z.B. über eine Verschraubung.
  • Der Zünderkopf umfasst zudem ein Anzündhütchen. In einer bevorzugten Ausführung ist eine Verzögerungstrecke im Zünderkopf zwischen dem Anzündhütchen und der Sprengkapsel eingebunden. Die Sprengkapsel ist bevorzugt Bestandteil des Zünderkopfes und kann am Boden der Verzögerungsstrecke mit dieser verdämmt werden. Zünderkopf, Anzündhütchen, ggf. die Verzögerungsstrecke und die Sprengkapsel können ihrerseits in einer bevorzugten Ausführung ein oberes Modul ausbilden.
  • Bereits in der DE 10 2010 052 210 A1 wird ein lrritationskörper vorgeschlagen, der aus wenigstens zwei Modulen gebildet wird. Ein oberes Modul dient zur Aufnahme eines Zündkopfes mit Kipphebel und enthält obere Ausblasöffnungen. Ein unteres Modul ist zur Aufnahme einer Effektladung bestimmt. Beide Module sind miteinander verbindbar.
  • Eine Detonationswellenunterbrechung bzw. eine Detonationswellenabschwächung kann durch geeignete Trennmedien erreicht werden. Ein geeignetes Trennmedium, hier z.B. Luft, wird als Hauptbremsmedium der Detonationswelle eingesetzt.
  • Eine Detonationswellenunterbrechung bzw. -abschwächung kann neben geeigneten Trennmedien auch durch geeignete Abstände innerhalb des Systems erlangt werden. Dazu kann beispielsweise der Abstand von Sprengkapsel und Sprengstoff variiert werden. Das Variieren des Abstands erfolgt durch eine Verstellung der Sprengkapsel in der Höhe in der Einsatzhülse. Insbesondere durch eine Bewegung des Zünderkopfes selbst kann eine örtliche bzw. räumliche Positionsänderung der Sprengkapsel in Bezug auf die Einsatzhülse vorgenommen werden. Das System kann durch diese Lageveränderung der Sprengkapsel von einem gesicherten in einen geschärften Zustand und umgekehrt überführt werden.
  • Im gesicherten Zustand befindet sich die Sprengkapsel bevorzugt vollständig außerhalb der Einsatzhülse. Die Einsatzhülse weist hierbei nur das Trennmedium auf, z.B. Luft.
  • Dadurch wird sichergestellt, dass eine mögliche Detonationswelle nicht auf den Sprengstoff einwirken kann. Eine mögliche Detonationswelle zum Sprengstoff ist unterbrochen.
  • Im geschärften (armierten) Zustand kann eine Verstärkung der Detonationswellen der Sprengkapsel durch geeignete bauliche Maßnahmen im System geschaffen werden. Eine Verstärkung der Detonationswelle der Sprengkapsel im armierten Zustand kann auch durch mechanische Maßnahmen, z.B. durch eine Positionsänderung der Sprengkapsel im System, erlangt werden. Wenn die Sprengkapsel sich vollständig in der Einsatzhülse befindet, ist in der Regel eine Optimierung der Detonationswelle eingestellt. Die Detonationswelle kann geschwächt werden, indem die Sprengkapsel wieder aus dem Wirkbereich des Sprengstoffs herausgebracht wird bis hin, dass die Sprengkapsel die Einsatzhülse wieder verlässt und das System sich im gesicherten Zustand befindet.
  • Diese Steuerbarkeit der lnitiierleistung ist beispielsweise auch durch eine radiale und axiale Abschwächung der Detonationsübertragungsleistung der Sprengkapsel unter die Deflagrationsgrenze des Sprengstoffs realisierbar.
  • Als weitere bauliche Maßnahme zur Verstärkung der Detonationswelle kann vorgesehen sein, dass bodenseitig bzw. im Bodenbereich die Einsatzhülse eine Art Verengung aufweist. Diese kann im Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Einsatzhülse sein. Der Querschnitt dieser Verengung kann rund, oval, eckig etc. sein. Eine kegelförmig, kegelstumpfförmig, pyramidenförmig aber auch zylindrisch geformte Verengung ist dabei möglich. Die Sprengkapsel und die Einsatzhülse sollten geometrisch aufeinander abgestimmt werden. Dadurch kann auch eine Zentrierung der Sprengkapsel im Endbereich der Einsatzhülse realisiert werden.
  • Eine zusätzliche Leistungssteigerung der Sprengkapsel bzw. des Detonators ist erreichbar, wenn eine obere Verdämmung mit einem Verzögerungs-Röhrchen der Verzögerungstrecke und Zünderkopf vorgesehen wird. Des Weiteren ist eine Steuerbarkeit der lnitiierleistung unter als auch über die Deflagrationsgrenze des Strengstoffs machbar.
  • Vorgesehen ist eine bleibende Verbindung von Zünderkopf und Systemgehäuse bei Verstellung beispielswiese des Zünderkopfes und damit verbunden der Sprengkapsel innerhalb der Einsatzhülse in Bezug auf die Detonationswellen auf den Sprengstoff. Alternativ kann der Zünderkopf aber auch vollständig aus dem Systemgehäuse herausgedreht werden.
  • Mit der Erfindung kann auf konventionelle Sprengkapseln zurückgegriffen werden, es sind keine speziellen Sprengkapseln erforderlich. Die Sprengkapseln sind in bestehende Systeme integrierbar. Auch ist ein Standard Sprengstoff verwendbar. Das ermöglicht den Einsatz in Standardwirkkörpem bzw. herkömmlichen Handgranaten. Es sind keine Abdichtungen der zu- einander beweglichen Teile notwendig. Ein großer Vorteil liegt zudem darin, dass die Unterbrechung der Zündkette nicht durch einen Eingriff in die Pyrotechnik realisiert wird.
  • Die Sprengkapsel weist eine kompakte Bauform sowie eine einfache Mechanik auf. Systemkörper und Zünderkopf müssen nicht getrennt verpackt werden. Das System kann direkt für den Gebrauch geschärft werden. Bei Nichtgebrauch kann das geschärfte System wieder in einen sicheren Zustand, in den entschärften Zustand, gebracht werden. Eine Armierung des Zünderkopfes ohne eine vorhergehende Schärfung des Systems ist somit nicht möglich. Eine Umsetzung des Systemkörpers beim Auslösen der Sprengkapsel im gesicherten Zustand ist ausgeschlossen.
  • Um die Sicherheit insbesondere beim Transport und / oder der Lagerung zu erhöhen wird ein System vorgeschlagen, das zumindest ein Gehäuse und den darin aufgenommenen Sprengstoff aufweist. Der wird durch die Sprengkapsel initiiert. Eine Einsatzhülse im Gehäuse schafft die Möglichkeit, die Sprengkapsel vom Sprengstoff entfernen zu können, in dem die Sprengkapsel in der Einsatzhülse höhenverstellbar ist, um die Position bzw. den Abstand der Sprengkapsel zum Sprengstoff verändern zu können. Durch diese konstruktive Lösung besteht die Möglichkeit, das System im gesicherten Zustand transportierenund lagern zu können. Ein sich dabei einstellender weiterer Vorteil liegt darin, dass nunmehr vor Ort das System von einem gesicherten und einen entsicherten Zustand und von diesem wieder in einen gesicherten Zustand gebracht werden kann.
  • Zwischen dem Zünderkopf und dem Gehäuse ist ein Druckelement angebracht. Die zusätzlich eingebaute Druckfeder sorgt für eine sichergestellte Separation von Sprengkapsel und ggf. Verzögerungselement zum Sprengstoff insbesondere bei Hitzeeinwirkung durch Brand, da die Funktionalität und Festigkeit von Kunststoffen bei großer Hitzeeinwirkung nicht mehr gewährleistet werden kann. Dieses Prinzip funktioniert auf der Basis langsamer Hitzeeinwirkung von den Außenschichten des Kunststoffs nach Innen und drückt nach Erweichung des äußeren (Schraub-) Verbindungen die Zündelemente bzw. den Zünderkopf vom Wirkkörper (Gehäuse) aktiv heraus. Eine Annäherung der Sprengkapsel zum Sprengstoff wird dadurch ausgeschlossen.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen mit Zeichnung soll die Erfindung näher veranschaulicht werden. Dabei wird das Grundprinzip der Erfindung näher betrachtet. Dimensionierungen der einzelnen Bauteile oder dergleichen sind aus diesen Ausführungsbeispielen nicht ableitbar. Es zeigt:
    • Fig. 1
    ein erfindungsgemäßes System
    Fig. 2
    den Zünderkopf aus Fig. 1,
    Fig. 3 a-c
    eine skizzenartige Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 4 a-c
    eine skizzenartige Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • In Fig. 1 ist mit 10 ein System, hier eine Handgranate, gekennzeichnet. Das System 10 umfasst zumindest einen Zünderkopf 11. Am Zünderkopf 11 kann ein Hebel 12, beispielsweise ein Kipphebel, angebracht sein. Das System 10 weist zudem ein Gehäuse 13 auf. Das Gehäuse 13 besitzt eine Öffnung 13.1 zur Aufnahme des Zünderkopfes 11. Der Zünderkopf 11 ist in das Gehäuse 13 beispielsweise einschraubbar. Zumindest die (Schraub) Verbindung zwischen dem Zünderkopf 11 und dem Gehäuse 13 basiert auf einem Material aus Kunststoff.
  • Fig. 2 zeigt den Zünderkopf 11 aus Fig. 1. Der Zünderkopf 11 umfasst ein nicht näher dargestelltes Anzündhütchen und weist bodenseitig zumindest eine Sprengkapsel 1 auf. In einer bevorzugten Ausführung besitzt der Zünderkopf 11 zudem eine Verzögerungsstecke, die durch einen Verzögerungssatz in einer Verzögerungssatzaufnahme 14, z.B. ein Verzögerungsröhrchen, in bekannter Art und Weise gebildet werden kann. An diesem Verzögerungsröhrchen 14 kann dann an einer unteren Bodenfläche die Sprengkapsel 1 angebracht sein. Bevorzugt wird die Sprengkapsel 1 mit der Bodenfläche des Verzögerungsröhrchens 14 verdämmt. Im Bereich der Sprengkapsel 1 ist umfangsseitig unterhalb des Zünderkopfes 11 ein Druckelement 15, z.B. eine Druckfeder, angebracht.
  • Das Gehäuse 13 des Systems 10 ist mit einem Sprengstoff 3 befüllt. Das Gehäuse 13 nimmt zudem eine Einsatzhülse 2 auf. Der Sprengstoff 3 kann durch die Einsatzhülse 2 begrenzt sein.
  • Die Deflagrationsgrenze des verwendeten Sprengstoffs 3 bestimmt den notwendigen Verbrennungsdruck, der zur Ausbildung einer notwendigen Deflagrationswelle zur Initiierung des Sprengstoffs 3 notwendig ist. Entsprechend kann die Detonationsübertragung durch geeignete Trennmedien und/oder Abständen abgeschwächt
    werden, sodass eine Initiierung des Sprengstoffs 3 unterbleibt. Mit diesen Maßnahmen, einzeln oder in Kombination, kann eine Unterbrechung oder Abschwächung der Detonationswelle einwirkend auf den Sprengstoff 3 geschaffen werden. Dadurch ist auch ein gesicherter Zustand einstellbar.
  • In einer ersten Ausführung nach den Fig. 3a- 3c ist die Einsatzhülse 2 zylindrisch mit einem flachen Boden 6 ausgeführt und weist eine diesem Boden 6 gegenüberliegende Öffnung 8 auf. Die Einsatzhülse 2 besitzt einen Hohl- bzw. Leerraum 5. In diesem kann ein Trennmedium bzw. Trennmittel 4, z.B. Luft, eingebracht sein. Die Sprengkapsel 1 kann in die Einsatzhülse 2 und aus dieser heraus verbracht werden. Die Sprengkapsel 1 ist dazu innerhalb der Einsatzhülse 2 höhenverstellbar.
  • In Fig. 3a ist der gesicherte Zustand des Systems 10 dargestellt. Die Sprengkapsel 1 befindet sich außerhalb der Einsatzhülse 2 und ist daher nicht im Kontakt mit dem Sprengstoff 3. Ein initiieren der Sprengkapsel 1 durch die Verzögerungsladung führt nicht zu einer Initiierung des Sprengstoffs 3. Eine sich ausbildende Deflagrationswelle kann den Sprengstoff 3 nicht erreichten. Diese Variante hat den Vorteil, dass eine ungewollte Initiierung des Sprengstoffs 3 definitiv ausgeschlossen werden kann.
  • Fig. 3b zeigt einen ersten geschärften bzw. einen scharfen Zustand des Systems 10. Die Sprengkapsel 1 befindet sich zumindest teilweise in der Einsatzhülse 2. Die Sprengkapsel 1 wirkt hier in bekannter Art und Weise funktional mit dem Sprengstoff 3 im System 10 zusammen. Eine Zündung der Sprengkapsel 1 durch die Verzögerungsladung bewirkt das initiieren des Sprengstoffs 3 bei Schließen der Zündkette.
  • Eine Optimierung der lnitiierleistung wird erreicht, wenn die Sprengkapsel 1 vollständig in die Einsatzhülse 2 verstellt worden ist (Fig. 3c}.
  • Die Fig. 4a - 4c zeigen eine weitere Ausführungsform. Ein unterer Endbereich der Einsatz- hülse 2' weist einen Absatz 7 in Form einer Verengung auf. Ein Boden 6' der Einsatzhülse 2' besitzt einen kleineren Durchmesser als die Einsatzhülse 2' selbst. Diese Verjüngung oder Verengung kann zur Zentrierung der Sprengkapsel 1 in der Einsatzhülse 2' genutzt werden, die Ausrichtung innerhalb der Einsatzhülse 2' zumindest unterstützen. Die Verengung 7 kann eine gleiche geometrische Form aufweisen wie die Einsatzhülse 2', aber auch von dieser ab- weichen. Die Sprengkapsel 1 und zumindest der Endbereich, d.h. die Verengung 7 der Ein- satzhülse 2' sollten jedoch aufeinander formmäßig abgestimmt sein.
  • Ist eine Verwendung nicht mehr vorgesehen, kann das System 10 aus dem scharfen, entsicherten Zustand wieder in einen gesicherten, entschärften Zustand gebracht werden. Dazu wird die Sprengkapsel 1 aus dem Wirkbereich des Sprengstoffs 3 verbracht, aus der Einsatzhülse 2, 2' herausgeführt.
  • Das Verstellen der Sprengkapsel 1 kann durch Bewegen des Zünderkopfes 11 erfolgen. Das kann z.B. durch ein Drehen des Zünderkopfes 11 realisiert werden. Wird der Zünderkopf 11 beispielsweise nach rechts gedreht, bewegt sich die Sprengkapsel 1 in Richtung Einsatzhülse 2, 2'. Ein Drehen nach links bringt dann entsprechend die Sprengkapsel 1 aus der Einsatzhülse 2, 2' wieder heraus. Die Verbindung zwischen dem Zünderkopf 11 und dem Gehäuse 13 wird hierbei über ein auf Kunststoff aufbauendes Gewinde am Zünderkopf 11 und am Gehäuse 13 realisiert.
  • Das zusätzlich eingebaute Druckelement 15 dient nun dazu, die Separation von Sprengkapsel 1 und ggf. Verzögerungselement (14) zum Sprengstoff 3 insbesondere bei Hitzeeinwirkung durch Brand etc. sicherzustellen. Die Funktionalität und Festigkeit von Kunststoffen kann bei großer Hitzeeinwirkung nicht gewährleistet werden. Wird durch Hitzeeinwirkung der Kunststoff und damit die Verbindung zwischen dem Gehäuse 13 und dem Zünderkopf 11 erweicht, drückt das Druckelement 15 den Zünderkopf 11 aus dem Gehäuse 13 heraus, sollte die Sprengkapsel 1 sich in der geschärften Position bzw. im geschärften Zustand befinden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bilden das Gehäuse 13, der Sprengstoff 3 und die Einsatzhülse 2, 2' eine modulare, in sich geschlossene Einheit 20 bzw. 20', in die der Zünderkopf 11 aufgenommen werden kann. Der Zünderkopf 11 kann mit Anzündhütchen, der Sprengkapsel 1 und ggf. der Verzögerungsstrecke 14 ebenfalls eine modulare Einheit 21 bilden.

Claims (13)

  1. System (10), zumindest mit einem Gehäuse (13) und einem darin aufgenommenen Sprengstoff (3) sowie mit einem Zünderkopf (11) und einer Sprengkapsel (1), wobei eine Einsatzhülse (2, 2') im Gehäuse (13) vorgesehen ist und die Sprengkapsel (1) innerhalb der Einsatzhülse (2, 2') höhenverstellbar ist, derart, dass der Abstand von Sprengkapsel (1) und Sprengstoff (3) variiert werden kann und eine örtliche Positionsänderung der Sprengkapsel (1) in Bezug auf die Einsatzhülse (2, 2') vorgenommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen dem Zünderkopf (11) und dem Gehäuse (13) über ein auf Kunststoff aufbauendes Gewinde am Zünderkopf (11) und am Gehäuse (13) besteht und dass zwischen dem Zünderkopf (11) und dem Gehäuse (13) ein Druckelement (15) angebracht ist, welches für eine sichergestellte Separation von Sprengkapsel (1) zum Sprengstoff bei Hitzeeinwirkung durch Brand sorgt.
  2. System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zünderkopf (11), zumindest ein Anzündhütchen und ggf. eine Verzögerungsstrecke (14) umfasst.
  3. System (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine Aufnahme (13.1) für den Zünderkopf (11') aufweist.
  4. System (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengkapsel (1) am Boden des Zünderkopfes (11), ggf. am Boden der Verzögerungsstrecke (14), mit diesem verdämmt ist.
  5. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (2, 2') den Sprengstoff (3) begrenzt.
  6. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (2, 2') einen Hohl- bzw. Leerraum (5) besitzt, in dem ein Trennmedium bzw. Trennmittel (4) eingebracht ist und dass die Einsatzhülse (2, 2') aus einem Kunststoff bestehen kann.
  7. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (2, 2') einen zylindrischen Körper mit einem Boden (6, 6') und eine diesem Boden (6, 6') gegenüberliegende Öffnung (8) aufweist.
  8. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (2') einen Absatz (7) in Form einer Verengung aufweist, der im unteren Endbereich der Einsatzhülse (2') eingebracht ist.
  9. System (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (7) kegelförmig, kegelstumpfförmig, pyramidenförmig oder zylinderförmig ausgeführt ist und im Querschnitt rund, oval, oder eckig sein kann.
  10. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13), die Einsatzhülse (2) und der Sprengstoff (3) eine modulare Baugruppe (20') bilden.
  11. System (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zünderkopf (11), das Anzündhütchen, ggf. die Verzögerungsstecke (14) und die Sprengkapsel (1) eine modulare Baugruppe (21) bilden.
  12. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerbarkeit der lnitiierleistung unter als auch über der Deflagrationsgrenze des Sprengstoffs (3) machbar ist.
  13. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) eine Handgranate ist.
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