EP4058749B1 - Pyrotechnischer gegenstand - Google Patents

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EP4058749B1
EP4058749B1 EP21802646.6A EP21802646A EP4058749B1 EP 4058749 B1 EP4058749 B1 EP 4058749B1 EP 21802646 A EP21802646 A EP 21802646A EP 4058749 B1 EP4058749 B1 EP 4058749B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
over
charge
opening
effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP21802646.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4058749A1 (de
Inventor
Martin Wustlich
Frank Habel
Kai LÜBBERS
Ernest Schulz
Dirk Cegiel
Robert Fischer
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 GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinmetall Waffe Munition GmbH filed Critical Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Publication of EP4058749A1 publication Critical patent/EP4058749A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4058749B1 publication Critical patent/EP4058749B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/16—Pyrotechnic delay initiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/16—Cartridges, i.e. cases with charge and missile characterised by composition or physical dimensions or form of propellant charge, with or without projectile, or powder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information

Definitions

  • the invention relates to a pyrotechnic object, in particular an irritation body, irritation projectile or ammunition, with an ignition device, with a delay chamber extending along a delay section, in which a delay charge is accommodated, and with at least one and preferably several effect chambers in which one effect set to be ignited is accommodated in each case, the delay chamber being cross-connected to a respective effect chamber via a respective ignition opening branching off from the delay chamber and forming an ignition gap, with in the case of several effect chambers the plurality of transfer openings are arranged in the order of the effect sets to be ignited along the ignition path in succession, starting from the delay chamber.
  • pyrotechnic objects are widely known. This can involve irritation bodies, in particular irritation projectiles with a combined flash/bang effect, possibly with fogging, but also ammunition in the broadest sense.
  • a delay set is provided along a delay line.
  • the delay charge which in particular can include one to three delay charges, in particular an ignition charge, a mixed charge and a main charge, has the task of igniting the first effect charge after a defined time of, for example, 1.5 seconds.
  • the delay set is typically arranged axially centrally in the delay chamber forming the delay section and is in particular pressed in.
  • a pyrotechnic object in the form of an irritation body with the features of the preamble of claim 1 is previously known from DE 10 2004 059 991 A1 .
  • a non-generic pyrotechnic article called a delay element with a gas charge containing an ignition piece with a primer cap and a single continuous channel in a longitudinal direction, which has an ignition channel section, a section for an ignition charge, a section for a delay charge, a section for a transfer charge and a Includes section for a propellant charge to be finally ignited.
  • a check valve with a cone and a ball is provided between the ignition channel section and the section for the ignition charge. The ball is embedded in the ignition charge, whose slag supports the seal.
  • DE 10 2016 015 042 B4 relates to a non-generic ammunition module with an explosive arrangement in a warhead and a fuse and an ignition channel partially surrounded by the explosive arrangement with pyrotechnic material for igniting the explosive arrangement.
  • an ignition channel that is self-sealing in the detonated state. This is realized by providing one or more sealing elements in or near the ignition channel.
  • the sealing element can be a body that is introduced into the ignition channel by the at least partially converted explosive in order to seal it.
  • the body or the sealing element can also be designed as a casing or sleeve surrounding the ignition channel, see above that it is compressed by the partially reacted explosive and, together with residual pyrotechnic material, causes a sealing of the ignition channel.
  • the firing behavior i.e. the kinetics of the progression of the combustion front, and the kinetics of the heat passing through the ignition opening are also important for the proper ignition of the respective effect set of a pyrotechnic object of the type mentioned above and through the respective branching over ignition opening Particles, responsible or mission critical.
  • the firing behavior is influenced, among other things, by the pressure conditions and the particle properties of the delay charge. (The same applies to the pressure and the particle arrangement within the respective effect set.)
  • the object of the present invention is to address this problem, ie the functional reliability of the proper ignition in question pyrotechnic objects in the broadest sense, including ammunition.
  • this object is achieved according to the invention in that an overignition charge that is different and chemically different from the respective effect charge is introduced into the overignition opening or in the several overignition openings in order to at least partially close the overignition opening after it has burned off and through its combustion residue close and thereby reduce or dampen the propagation of a pressure surge that occurs as a result of the ignition of the effect charge in the respective effect chamber and acts on the delay chamber via the respective transfer opening.
  • the delay charge goes out, or the compressed delay charge hits one or more of the subsequent transfer openings and thus their associated effect charges, which means uncontrolled multiple ignition of effect charges.
  • the burning delay charge will quickly burn past the downstream ignition opening and effect chamber as a result of the pressure surge, without igniting the effect charge. This then remains in the pyrotechnical object as a potentially dangerous explosive charge because it has not been ignited.
  • the surface geometry of the combustion front of the delay charge can also be changed by the pressure impact in such a way that oblique combustion occurs, which can also impair proper ignition of the effect charges.
  • the present invention it is proposed to deliberately introduce an overignition charge that is different from the effect charge into a respective overignition opening, at least along part of the overignition path formed thereby.
  • this reduces the risk of non-ignition because the combustion front is guided to a certain extent can safely propagate through the overignition charge through a respective outgoing overignition opening.
  • another important aspect is that the combustion residue remaining immediately after the ignition charge has burned off is able to at least partially close the ignition opening, with the result that the subsequent pressure shock caused by ignition of the effect charge is reduced in its effect on the delay chamber and the delay charge located therein.
  • the burning of the overigniting charge is accompanied by the greatest possible formation of slag and overignition capacity, since this forms filling material for filling and sealing the overignition opening.
  • the material of the overfiring charge can, for example, be based on a delay and ignition charge material DE 10 2015 014 821 A1 be educated; the relevant content of this publication, ie the composition of the ignition or delay charge material, is included in the content of the present application by reference to this publication.
  • the ignition charge is at least 20%, in particular at least 30%, in particular at least 40%, in particular at least 50% and in particular over 100%, in particular at most 90%, in particular at most 80%, in particular, is introduced into the ignition opening over a maximum of 70% of the length of the ignition gap. If, for example, one takes into account the normal extension of the ignition gap formed by the ignition opening of 5-12 mm, then introduction over 30-100% of the length of the ignition gap proves to be preferred.
  • the over-igniting charge in the ignition opening is pressed in. This can be done in any manner and, with regard to economic manufacturability, preferably by means of a ram that is introduced radially from the outside.
  • the ignition charge is introduced into the ignition opening as a pasty or at least still flowable medium and hardened therein.
  • the cross-section change in the ignition opening along the ignition gap is proposed.
  • a change in cross section, in particular an expansion or narrowing of the ignition transfer opening allows the ignition charge introduced into the ignition transfer opening to be better anchored in the ignition transfer opening. This applies in particular to the combustion residue of the ignition charge after it has burned off. As a result, the sealing effect or damping effect of the combustion residue of the ignition charge can be further improved.
  • a cross-sectional area of the ignition opening changes by at least 10%, in particular by at least 20%, in particular by at least 25%, in particular by at most 60%, in particular by at most 50% along the ignition path, i.e. in the direction of ignition propagation .
  • a consequent widening or narrowing can occur along a continuous or discontinuous course, in particular stepped or conical/cone-shaped or also in a rounded shape.
  • the change in cross section is oriented in such a way that the ignition propagation opening has an increasing cross-sectional area, ie an expanding cross section.
  • the combustion residue can then become wedged in an overignition opening, which in particular tapers conically or funnel-shaped in the direction of propagation of the pressure shock, and close it like a plug.
  • the ignition charge is arranged in the area of the change in cross section of the ignition opening viewed in the longitudinal direction of the ignition gap, so that the immobilisation and anchoring of its combustion residue is supported by the change in cross section.
  • a housing inner body forming the chambers and an outer, in particular cylindrical, sleeve body surrounding the housing inner body, which forms a grippable outer side of the object and preferably in particular by means of optional sealing elements seals further still open or covered assembly openings communicating with the chambers.
  • the interior of the chambers can be effectively protected against environmental influences, in particular penetrating moisture, by means of the sleeve body.
  • the pyrotechnic object 2 designed according to the invention shown in the figures for example in the form of an irritation projectile 4 of the BTV "bottom top venting" type (i.e. with the blowing direction up and down or in opposite axial directions), comprises an ignition device 6 of previously known design .
  • the ignition device 6 comprises a rocker arm 8 that can be held or pressed and released manually, a removable safety ring (not shown), a spring 10, a striking piece 12 and a percussion cap 14 of a known type, which are therefore not described in detail.
  • Axially below the percussion cap 14 extends a delay chamber 16, which is embodied here as a bore, for example, along a delay section 18, in which at least one delay set 20 is arranged.
  • the deceleration chamber 16 extends within an exemplary solid housing inner body 22 along an axial longitudinal direction 24, namely centrally in the middle and forms and delimits the deceleration section 18. Radially outside of the deceleration chamber 16 are also in the axial longitudinal direction 24 and are revolver-like and effect chambers 26 arranged concentrically with respect to the delay chamber 16, of which in figure 1 but only one corresponding to the section plane is shown. In each of the effect chambers 26 there is an effect set 28 to be ignited, preferably in the form of a uniformly introduced particle material.
  • this application refers to an effect composition or an effect composition material
  • this can, for example, be a flash composition and/or a bang composition and/or a smoke composition as an explosive substance.
  • a respective effect chamber 26 is connected to the centrally located delay chamber 16 via a respective ignition port 30 .
  • the transfer opening 30 is designed here as a bore.
  • a combustion front of the deceleration charge 20 is intended to propagate from the ignition device 6 in the axial longitudinal direction 24 along the deceleration path 18 .
  • the combustion front reaches the first or a subsequent cross-ignition opening 30, which in this case branches off radially by way of example, it is intended to be cross-ignited through this opening Transfer opening 30 through which the effect charge 28 can be ignited in the associated effect chamber 26 .
  • the effect charge 28 can be ignited in the associated effect chamber 26 .
  • the combustion front in the delay chamber 16 continues to spread axially until it reaches the next overignition opening 30 in the direction of the delay section 18 and in the same way, as intended, causes the effect charge 28 to be ignited in the associated effect chamber 26 .
  • combustion residue 36 within the area 38 of the ignition opening 30 in which the ignition charge 32 is or was arranged.
  • the combustion residue 36 therefore preferably comprises a not inconsiderable proportion of slag, which can remain and wedge within the ignition opening 30 .
  • This pressure hammer now leads to a compression of the combustion residue 36 within the ignition transfer opening 30 in a manner according to the invention. That is, the combustion residue 36 helps to reduce or dampen the effects and the propagation of the pressure hammer through the ignition transfer opening 30 back towards the delay chamber 16 . As explained in detail at the outset, this proves to be advantageous with regard to improving the reliability of the intended ignitions of the effect sets in sequence.
  • the transfer opening 30 has a cross-sectional change 40 along the extent of the transfer gap 34, and the cross-sectional change 40 is preferably oriented such that the transfer opening 30 has an increasing cross-sectional area in the direction of ignition propagation, i.e. in the direction of the effect chamber 26 .
  • the cross-sectional change 40 is in the figure 2 conical or funnel-shaped. This shape can be formed, for example, in the form of a stepped bore, in which a radial bore is introduced into the housing inner body 22 from radially outside first with a small diameter drill and then with a larger diameter drill.
  • the course of the cross-sectional change 40 can also be machined in the desired manner.
  • access occurs from the radial outside through a further radial opening 42 in the inner housing body 22 which is then closed by a blind rivet 44 .
  • the inner housing body 22 receives a cylindrical sleeve body 46 radially outside, which forms a manually grippable outer side 48 of the object 2 and, for example, causes a secure sealing of the other radial openings 42 against environmental influences by means of two O-ring seals 50 .
  • the pressure surge-reducing or dampening effect of the combustion residue 36 of the ignition charge 32 is particularly effective.
  • the combustion residue 36 is partially compressed, as already explained above, so that the particles of the combustion residue 36 wedge against one another in the transfer opening 30 and become an obstacle that is difficult to overcome in terms of pressure.
  • the deceleration charge 20 located in the deceleration chamber 16 and its combustion front, which continues to advance as intended, are better protected against the effects of the pressure shock.
  • the functional safety and reliability of the ignition of the subsequent effect sets 28 can be significantly improved.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gegenstand, insbesondere einen Irritationskörper, Irritationswurfkörper, oder Munition, mit einer Zündvorrichtung, mit einer entlang einer Verzögerungsstrecke erstreckten Verzögerungskammer, in der ein Verzögerungssatz aufgenommen ist, und mit wenigstens einer und vorzugsweise mehreren Effektkammern, in der bzw. in denen jeweils ein zu zündender Effektsatz aufgenommen ist, wobei die Verzögerungskammer über eine jeweilige von der Verzögerungskammer abzweigende und eine Überzündstrecke bildende Überzündöffnung mit einer jeweiligen Effektkammer querverbunden ist, wobei im Falle mehrerer Effektkammern die mehreren Überzündöffnungen in der Reihenfolge der zu zündenden Effektsätze entlang der Zündstrecke aufeinanderfolgend von der Verzögerungskammer abgehend angeordnet sind.
  • Derartige pyrotechnische Gegenstände sind umfangreich vorbekannt. Es kann sich hierbei um Irritationskörper, insbesondere Irritationswurfkörper mit einem kombinierten Blitz-/Knalleffekt, gegebenenfalls mit Vernebelung, aber auch um Munition im weitesten Sinne handeln. Zur Erzielung einer zeitlichen Verzögerung zwischen einer auslösenden Betätigung der Zündvorrichtung, insbesondere und typischerweise mittels einer Kipphebelzündvorrichtung mit Anzündhütchen, und der Zündung des Effektsatzes und insbesondere mehrerer Effektsätze hintereinander, wird ein Verzögerungssatz entlang einer Verzögerungsstrecke vorgesehen. Der Verzögerungssatz, der insbesondere ein bis drei Verzögerungssätze, insbesondere einen Anfeuerungssatz, einen Mischsatz und einen Hauptsatz, umfassen kann, hat hierbei die Aufgabe, nach einer definierten Zeit von beispielsweise 1,5 Sekunden, den ersten Effektsatz zu zünden. Der Verzögerungssatz ist in der die Verzögerungsstrecke bildenden Verzögerungskammer typischerweise axial mittig angeordnet und insbesondere eingepresst.
  • Ein pyrotechnischer Gegenstand in Form eines Irritationskörpers mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist vorbekannt aus DE 10 2004 059 991 A1 .
  • Aus DE 38 13 039 A1 ist ein als Verzögerungselement mit Gassatz bezeichneter nicht gattungsgemäßer pyrotechnischer Gegenstand bekannt, enthaltend ein Anzündstück mit Anzündhütchen und einen einzigen in einer Längsrichtung durchgehenden Kanal, der einen Zündkanalabschnitt, einen Abschnitt für einen Anzündsatz, einen Abschnitt für einen Verzögerungssatz, einen Abschnitt für einen Übertragungssatz und einen Abschnitt für einen schließlich zu zündenden Treibsatz umfasst. Um ein Abströmen von Treibgasen über das Anzündstück zu vermeiden, wird zwischen dem Zündkanalabschnitt und dem Abschnitt für den Anzündsatz ein Rückschlagventil mit einem Konus und einer Kugel vorgesehen. Die Kugel ist dabei in den Anzündsatz eingebettet, dessen Schlacke die Abdichtung unterstützt.
  • DE 10 2016 015 042 B4 betrifft ein nicht gattungsgemäßes Munitionsmodul mit einer Sprengstoffanordnung in einem Gefechtskopf und einem Zünder und einem von der Sprengstoffanordnung teilweise umgebenen Zündkanal mit Pyrotechnikmaterial zum Zünden der Sprengstoffanordnung. Um den Leistungsverlust nach Zündung des Gefechtskopfs zu verringern und das Entweichen von Explosionsschwaden zu verhindern, wird vorgeschlagen, einen im Sprengzustand selbstversiegelnden Zündkanal zu verwenden. Dies wird realisiert in dem ein oder mehrere Siegelelemente in oder bei dem Zündkanal vorgesehen werden. Bei dem Siegelelement kann es sich um einen Körper handeln, der durch den zumindest teilweise umgesetzten Sprengstoff in den Zündkanal eingebracht wird, um diesen zu versiegeln. Der Körper oder das Siegelelement kann auch als eine den Zündkanal umgebende Hülle oder Hülse ausgebildet sein, so dass es von dem teilweise umgesetzten Sprengstoff zusammengepresst wird und zusammen mit restlichem Pyrotechnikmaterial eine Versiegelung des Zündkanals bewirkt.
  • Für die ordnungsgemäße Zündung des jeweiligen Effektsatzes eines pyrotechnischen Gegenstands der eingangs genannten Art über und durch die jeweilige abzweigende Überzündöffnung ist neben der Temperatur der Brennfront des Verzögerungssatzes auch das Abfeuerungsverhalten, also die Kinetik des Voranschreitens der Brennfront, und die Kinetik der durch die Überzündöffnung gelangenden heißen Partikel, verantwortlich oder betriebskritisch. Das Abfeuerungsverhalten wird u.a. durch die Druckverhältnisse und die Partikeleigenschaften des Verzögerungssatzes beeinflusst. (Gleiches gilt für den Druck und die Partikelanordnung innerhalb des jeweiligen Effektsatzes.)
  • Es wurde vorliegend erkannt, dass bei pyrotechnischen Gegenständen mit mehreren, insbesondere mehr als zwei nacheinander zu zündenden Effektsätzen, die mitunter als "Mehrknallsysteme" bezeichnet werden, Probleme auftreten dahingehend, dass es insbesondere bei hoher Effektzahl zu Fehlfunktionen kommen kann, d.h. die Effektsätze in den einzelnen Kammern nicht oder zu einem falschen Zeitpunkt gezündet werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem Problem zu begegnen, also die Funktionssicherheit der ordnungsgemäßen Zündung hier in Rede stehender pyrotechnischer Gegenstände im weitesten Sinn, also auch einschließend Munition, zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird bei einem pyrotechnischen Gegenstand der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in die Überzündöffnung oder in die mehreren Überzündöffnungen ein von dem jeweiligen Effektsatz verschiedener und davon chemisch abweichender Überzündsatz eingebracht ist, um nach dessen Abbrand und durch dessen Verbrennungsrückstand die Überzündöffnung zumindest teilweise zu verschließen und dadurch eine Ausbreitung eines Druckschlags zu reduzieren oder zu dämpfen, der infolge der Zündung des Effektsatzes in der jeweiligen Effektkammer entsteht und über die jeweilige Überzündöffnung auf die Verzögerungskammer einwirkt.
  • Es wurde im Ausgangspunkt der Entwicklung in bereits erfindungsgemäßer Weise erkannt, dass die Zündung der jeweiligen Effektsätze durch die Zündung vorheriger Effektsätze in nachteiliger Weise beeinflusst werden kann. Beim Zünden eines Effektsatzes kommt es nämlich zu mehrere Millisekunden andauernden Druckstößen bis beispielsweise etwa 1600 bar. Diese Druckstöße oder Druckschläge vermögen sich über die jeweils zugeordnete Überzündöffnung hindurch zurück auf die Verzögerungsstrecke auszuwirken. Sie führen zu unkontrollierbarer Beaufschlagung des noch nicht abgebrannten Verzögerungssatzes, und zwar im Hinblick auf thermische Beaufschlagung und mechanische Beaufschlagung durch extremen Druckanstieg. Dies beeinflusst in nachteiliger Weise die vorbereitete Anordnung des Brennmaterials des Verzögerungssatzes. Dies kann bei Einzelfällen zu einem Abriss der Brennfront, also zu einem Erlöschen des Verzögerungssatzes, führen, oder der verdichtete Verzögerungssatz schlägt auf eine oder mehrere der nachfolgenden Überzündöffnungen und damit auf deren zugeordnete Effektsätze durch, was eine unkontrollierte Mehrfachzündung von Effektsätzen bedeutet. Es besteht aber auch mitunter die Möglichkeit, dass der brennende Verzögerungssatz infolge des Druckschlags an der nachfolgenden Überzündöffnung und Effektkammer rasch vorbeibrennt, ohne den Effektsatz zu zünden. Dieser verbleibt dann als potentiell gefährlicher, weil nicht gezündeter Explosionssatz in dem pyrotechnischen Gegenstand. Auch die Oberflächengeometrie der Brennfront des Verzögerungssatzes kann durch den Druckschlag derart verändert werden, dass ein schiefer Abbrand erfolgt, was ebenfalls ein ordnungsgemäßes Zünden der Effektsätze beeinträchtigen kann. Auch lokale Verdichtungen des Effektsatzes selbst infolge des Druckschlags aus der Zündung von vorherigen Effektsätzen begünstigt das Auftreten von Fehlfunktionen, etwa, wenn durch Ausbreitung eines Druckschlags durch die Überzündöffnung einer nachfolgenden Effektkammer das Material des Effektsatzes sich nicht mehr direkt an oder hinter der Mündung der Überzündöffnung befindet.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, in eine jeweilige Überzündöffnung, zumindest entlang eines Teils der hierdurch gebildeten Überzündstrecke, bewusst einen vom Effektsatz verschiedenen Überzündsatz einzubringen. Hierdurch wird zum einen die Gefahr von Nichtzündungen reduziert, weil sich die Brennfront gewissermaßen geführt durch den Überzündsatz durch eine jeweilige abgehende Überzündöffnung hindurch sicher ausbreiten kann. Ein weiterer wesentlicher Gesichtspunkt ist jedoch, dass der unmittelbar nach Abbrand des Überzündsatzes verbleibende Verbrennungsrückstand die Überzündöffnung zumindest teilweise zu verschließen vermag mit der Folge, dass der nachfolgende Druckschlag durch Zündung des Effektsatzes in seiner Auswirkung auf die Verzögerungskammer und den darin befindlichen Verzögerungssatz reduziert wird.
  • Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Abbrand des Überzündsatzes mit möglichst starker Schlackebildung und Überzündleistung einhergeht, da hierdurch Füllmaterial zum Befüllen und Abdichten der Überzündöffnung gebildet wird. Das Material des Überzündsatzes kann beispielsweise von einem Verzögerungs- und Anzündsatzmaterial gemäß DE 10 2015 014 821 A1 gebildet sein; der diesbezügliche Inhalt dieser Druckschrift, also die Zusammensetzung des Anzünd- oder Verzögerungssatzmaterials, wird durch Bezugnahme auf diese Druckschrift in den Inhalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen.
  • Es wurde also erfindungsgemäß erkannt, dass durch eine gezielte Befüllung zumindest eines Teils der Überzündöffnung bzw. Überzündstrecke mit einem Überzündmaterial in Form eines vorzugsweise in hohem Maße Schlacke bildenden Verzögerungs- und Anzündsatzmaterials die Auswirkungen von Druckschlägen und deren Rückwirkung auf die noch brennende Verzögerungskammer verringert werden können und dass zumindest hinsichtlich deren kritischen Konsequenzen für das weitere Zündverhalten eine Verbesserung herbeigeführt werden kann.
  • Dadurch dass ein Überzündsatz in der Überzündöffnung angeordnet ist, wird auch der Überzündabstand verringert, also der Überzündsatz näher an den Effektsatz herangebracht und damit auch die Menge heißer Partikel, die in den Effektsatz gelangen, erhöht. Beides führt zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Zündung des Effektsatzes. Die Intensität der Überzündung selbst und damit die Sicherheit der Zündung des Effektsatzes wird durch das Mehr an Partikeln und den geringeren Abstand zum Effektsatz erhöht.
  • Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, dass der Überzündsatz über wenigstens 20 %, insbesondere über wenigstens 30 %, insbesondere über wenigstens 40 %, insbesondere über wenigstens 50 % und insbesondere über 100 %, insbesondere über höchstens 90 %, insbesondere über höchstens 80 %, insbesondere über höchstens 70 % der Länge der Überzündstrecke in die Überzündöffnung eingebracht ist. Berücksichtigt man beispielsweise eine an sich übliche Erstreckung der durch die Überzündöffnung gebildeten Überzündstrecke von 5 - 12 mm, so erweist sich die Einbringung über 30 - 100 % der Länge der Überzündstrecke als bevorzugt.
  • Um den Überzündsatz bestimmungsgemäß und hinsichtlich seiner physikalischen Anordnungsparameter, wie Verdichtung, Porosität, möglichst definiert und dauerhaft anzuordnen, erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Überzündsatz in die Überzündöffnung eingepresst ist. Dies kann in an sich beliebiger Weise und hinsichtlich einer wirtschaftlichen Herstellbarkeit vorzugsweise mittels eines von radial außen eingebrachten Stößels erfolgen.
  • Weiter kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Überzündsatz als pastöses oder jedenfalls noch fließfähiges Medium in die Überzündöffnung eingebracht und darin ausgehärtet ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung von besonderer Bedeutung wird vorgeschlagen, dass die Überzündöffnung entlang der Überzündstrecke eine Querschnittsveränderung aufweist. Durch eine Querschnittsveränderung, insbesondere eine Erweiterung oder Verjüngung der Überzündöffnung lässt sich nämlich der in die Überzündöffnung eingebrachte Überzündsatz besser in der Überzündöffnung verankern. Dies gilt insbesondere für den Verbrennungsrückstand des Überzündsatzes nach dessen Abbrand. Hierdurch kann die abdichtende Wirkung oder dämpfende Wirkung des Verbrennungsrückstands des Überzündsatzes weiter verbessert werden.
  • Insbesondere kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn eine Querschnittsfläche der Überzündöffnung sich entlang der Überzündstrecke, also in Zündausbreitungsrichtung, um wenigstens 10 %, insbesondere um wenigstens 20 %, insbesondere um wenigstens 25 %, insbesondere um höchstens 60 %, insbesondere höchstens 50 % verändert. Eine hierdurch bedingte Aufweitung oder Verjüngung, kann dabei entlang eines stetigen oder unstetigen Verlaufs, insbesondere stufenförmig oder konus-/kegelförmig oder aber auch in verrundeter Form erfolgen.
  • In jedem Fall erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Querschnittsveränderung so orientiert ist, dass die Überzündöffnung in Zündausbreitungsrichtung eine zunehmende Querschnittsfläche, also einen sich erweiternden Querschnitt aufweist. Dies bedeutet nämlich, dass der Verbrennungsrückstand des Überzündsatzes durch den unmittelbar nachfolgenden Druckschlag weiter verdichtet wird und schlagartig eine vorzugsweise vollständige Abdichtung der sich dann in Ausbreitungsrichtung des Druckschlags verjüngenden Überzündöffnung bewirkt. Der Verbrennungsrückstand kann sich dann in einer insbesondere konisch oder trichterförmig in Ausbreitungsrichtung des Druckschlags verjüngenden Überzündöffnung verkeilen und diese wie ein Pfropfen verschließen.
  • Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Überzündsatz in Längsrichtung der Überzündstrecke betrachtet im Bereich der Querschnittsveränderung der Überzündöffnung angeordnet ist, so dass die Immobilisierung und Verankerung von dessen Verbrennungsrückstand durch die Querschnittsveränderung unterstützt wird.
  • Weiter erweist es sich als vorteilhaft, dass ein die Kammern bildender Gehäuseinnenkörper und ein den Gehäuseinnenkörper umgebender äußerer, insbesondere zylindrischer, Hülsenkörper vorhanden ist, welcher eine umgreifbare Außenseite des Gegenstands bildet und vorzugsweise insbesondere mittels optionaler Dichtelemente weitere noch offene oder abgedeckte mit den Kammern kommunizierende Montageöffnungen abdichtet. Mittels des Hülsenkörpers kann das Innere der Kammern wirksam vor Umwelteinflüssen, insbesondere eindringende Feuchtigkeit, geschützt werden.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
    • Figur 1
    eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten pyrotechnischen Gegenstands, und
    Figur 2
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1.
  • Der in den Figuren dargestellte erfindungsgemäß ausgebildete pyrotechnische Gegenstand 2, beispielhaft in Form eines Irritationswurfkörpers 4 vom Typ BTV "bottom top venting" (das heißt mit Ausblasrichtung nach oben und unten bzw. in axial entgegengesetzten Richtungen), umfasst eine Zündvorrichtung 6 an sich vorbekannter Ausbildung. Die Zündvorrichtung 6 umfasst einen manuell haltbaren bzw. andrückbaren und loslassbaren Kipphebel 8, einen nicht dargestellten abziehbaren Sicherungsring, eine Feder 10, ein Schlagstück 12 und ein Anzündhütchen 14 an sich vorbekannter Bauart, die daher nicht näher beschrieben werden. Axial unterhalb des Anzündhütchens 14 erstreckt sich eine Verzögerungskammer 16, die hier beispielhaft als Bohrung ausgebildet ist, entlang einer Verzögerungsstrecke 18, in der wenigstens ein Verzögerungssatz 20 angeordnet ist. Im beispielhaft dargestellten Fall erstreckt sich die Verzögerungskammer 16 innerhalb eines beispielhaft massiv ausgebildeten Gehäuseinnenkörpers 22 entlang einer axialen Längsrichtung 24, und zwar zentral mittig und bildet und begrenzt dabei die Verzögerungsstrecke 18. Radial außerhalb der Verzögerungskammer 16 sind ebenfalls in der axialen Längsrichtung 24 erstreckte und revolverartig und konzentrisch bezüglich der Verzögerungskammer 16 angeordnete Effektkammern 26 vorgesehen, von denen in Figur 1 aber nur eine entsprechend der Schnittebene dargestellt ist. In den Effektkammern 26 ist jeweils ein zu zündender Effektsatz 28 vorhanden, und zwar vorzugsweise in Form eines gleichmäßig eingebrachten Partikelmaterials.
  • Wenn in dieser Anmeldung von einem Effektsatz oder einem Effektsatzmaterial die Rede ist, so kann es sich hierbei beispielsweise um ein einen Blitzsatz und/oder einen Knallsatz und/oder einen Rauchsatz als Explosionsstoff handeln.
  • Eine jeweilige Effektkammer 26 ist mit der zentral angeordneten Verzögerungskammer 16 über eine jeweilige Überzündöffnung 30 verbunden. Die Überzündöffnung 30 ist hier als Bohrung ausgeführt. Bestimmungsgemäß soll sich eine Brennfront des Verzögerungssatzes 20 ausgehend von der Zündvorrichtung 6 in der axialen Längsrichtung 24 entlang der Verzögerungsstrecke 18 ausbreiten. Wenn die Brennfront die erste oder eine nachfolgende hier beispielhaft radial abzweigende Überzündöffnung 30 erreicht, so soll in bestimmungsgemäßer Weise durch Überzünden durch diese Überzündöffnung 30 hindurch der Effektsatz 28 in der zugeordneten Effektkammer 26 gezündet werden. Solchenfalls wird bestimmungsgemäß in der Figur 1 in der axialen Längsrichtung 24 nach oben und unten der durch Zündung explodierende Effektsatz mit dem hiermit verbundenen intendierten Effekt ausgestoßen.
  • Gleichzeitig breitet sich die Brennfront in der Verzögerungskammer 16 weiter axial aus bis sie die in Richtung der Verzögerungsstrecke 18 nächstfolgende Überzündöffnung 30 erreicht und in gleicher Weise bestimmungsgemäß eine Zündung des Effektsatzes 28 in der zugeordneten Effektkammer 26 bewirkt.
  • Während seither die Überzündöffnung 30 freigelassen wurde, damit sich die ausgestoßenen heißen Partikel der Brennfront möglichst ungehindert durch die Überzündöffnung 30 hindurch in die zugeordnete Effektkammer 26 ausbreiten und zur Zündung des dort vorgesehenen Effektsatzes 28 führen konnten, wird nun nach der Erfindung vorgeschlagen, dass in die Überzündöffnung 30 bewusst ein Überzündsatz 32 eingebracht wird, und zwar zumindest entlang eines für die nachfolgend zu schildernden Zwecke wirksamen Teils der Erstreckung der Überzündöffnung 30 bzw. der durch sie gebildeten Überzündstrecke 34 (Figur 2). Durch die Einbringung des Überzündsatzes 32 in die Überzündöffnung 30 kann weiter sichergestellt werden, dass sich deutlich mehr heiße Partikel durch die Überzündöffnung 30 hindurch in Richtung auf die Effektkammer 26 ausbreiten und zur sicheren Zündung des Effektsatzes 28 führen. Weiter ergibt sich durch den Abbrand des Überzündsatzes 32 ein Verbrennungsrückstand 36 innerhalb des Bereichs 38 der Überzündöffnung 30, in dem der Überzündsatz 32 angeordnet ist oder war. Der Verbrennungsrückstand 36 umfasst daher vorzugsweise zu einem nicht unwesentlichen Anteil Schlacke, die sich innerhalb der Überzündöffnung 30 halten und verkeilen kann. Bei Zündung des Effektsatzes 28 entsteht ein erheblicher Druckschlag, der sich nicht nur in axialer Längsrichtung 24, sondern auch durch die Überzündöffnung 30 ausbreitet. Dieser Druckschlag führt nun in erfindungsgemäßer Weise zu einer Verdichtung des Verbrennungsrückstands 36 innerhalb der Überzündöffnung 30. Das heißt, der Verbrennungsrückstand 36 hilft dabei, die Auswirkungen und die Ausbreitung des Druckschlags durch die Überzündöffnung 30 zurück in Richtung auf die Verzögerungskammer 16 zu reduzieren oder zu dämpfen. Dies erweist sich - wie im einzelnen eingangs dargestellt - als vorteilhaft im Hinblick auf die Verbesserung der Zuverlässigkeit der intendierten Zündungen der Effektsätze der Reihenfolge nach.
  • Wie aus den Figuren ersichtlich, weist die Überzündöffnung 30 entlang der Erstreckung der Überzündstrecke 34 eine Querschnittsveränderung 40 auf, und zwar ist die Querschnittsveränderung 40 vorzugsweise so orientiert, dass die Überzündöffnung 30 in Zündausbreitungsrichtung, also in Richtung auf die Effektkammer 26, eine zunehmende Querschnittsfläche aufweist. Die Querschnittsveränderung 40 ist in der Figur 2 konisch oder trichterförmig ausgebildet. Diese Form kann beispielsweise in Form einer abgesetzten Bohrung ausgebildet werden, in dem von radial außen eine radiale Bohrung in den Gehäuseinnenkörper 22 eingebracht wird, zuerst mit einem Bohrer eines kleinen Durchmessers und danach mit einem Bohrer eines größeren Durchmessers. Hierbei kann auch der Verlauf der Querschnittsveränderung 40 in der gewünschten Weise spanend ausgebildet werden. Im beispielhaft dargestellten Fall erfolgt ein Zugang von radial außen durch eine weitere radiale Öffnung 42 in dem Gehäuseinnenkörper 22, die anschließend durch ein Blindniet 44 verschlossen wird. Der Gehäuseinnenkörper 22 erhält radial außerhalb einen zylindrischen Hülsenkörper 46, der eine manuell greifbare Außenseite 48 des Gegenstands 2 bildet und beispielhaft mittels zwei O-Ringdichtungen 50 eine sichere Abdichtung der weiteren radialen Öffnungen 42 vor Umwelteinflüssen bewirkt.
  • Wenn der Überzündsatz, wie dargestellt, im Bereich der Querschnittsveränderung 40 angeordnet und dort vorzugsweise immobilisiert wird, dann ist die den Druckstoß reduzierende oder dämpfende Wirkung des Verbrennungsrückstands 36 des Überzündsatzes 32 besonders wirksam. Infolge des Druckstoßes wird nämlich - wie ebenfalls eingangs schon dargestellt - der Verbrennungsrückstand 36 zum Teil verdichtet, wodurch sich die Partikel des Verbrennungsrückstands 36 in der Überzündöffnung 30 gegeneinander verkeilen und zu einem drucktechnisch schwerer überwindbaren Hindernis werden. Dadurch ist der in der Verzögerungskammer 16 befindliche Verzögerungssatz 20 und dessen bestimmungsgemäß weiter voranschreitende Brennfront vor den Auswirkungen des Druckschlags besser geschützt. Hierdurch kann die Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit der Zündung der weiter folgenden Effektsätze 28 wesentlich verbessert werden.

Claims (11)

  1. Pyrotechnischer Gegenstand (2), insbesondere Irritationskörper, Irritationswurfkörper (4) oder Munition, mit einer Zündvorrichtung (6), mit einer entlang einer Verzögerungsstrecke (18) erstreckten Verzögerungskammer (16), in der ein Verzögerungssatz (20) aufgenommen ist, und mit wenigstens einer und vorzugsweise mehreren Effektkammern (26), in der bzw. in denen jeweils ein zu zündender Effektsatz (28) aufgenommen ist, wobei die Verzögerungskammer (16) über eine jeweilige von der Verzögerungskammer (16) abzweigende und eine Überzündstrecke bildende Überzündöffnung (30) mit einer jeweiligen Effektkammer (26)querverbunden ist, wobei im Falle mehrerer Effektkammern (26) die mehreren Überzündöffnungen (30) in der Reihenfolge der zu zündenden Effektsätze (28) entlang der Verzögerungsstrecke (18) aufeinanderfolgend abgehend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass in die Überzündöffnung (30) oder in die mehreren Überzündöffnungen (30) ein von dem jeweiligen Effektsatz (28) verschiedener und chemisch abweichender Überzündsatz (32) eingebracht ist, um nach dessen Abbrand und durch dessen Verbrennungsrückstand (36) die Überzündöffnung (30) zumindest teilweise zu verschließen und dadurch eine Ausbreitung eines Druckschlags zu reduzieren oder zu dämpfen, der infolge der Zündung des Effektsatzes (28) in der jeweiligen Effektkammer (26) entsteht und über die jeweilige Überzündöffnung (30) auf die Verzögerungskammer (16) einwirkt.
  2. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Überzündsatz (32) über wenigstens 20 %, insbesondere über wenigstens 30 %, insbesondere über wenigstens 40 %, insbesondere über wenigstens 50 % und insbesondere über 100 %, insbesondere über höchstens 90 %, insbesondere über höchstens 80 %, insbesondere über höchstens 70 % der Länge der Überzündstrecke (34) in die Überzündöffnung (30) eingebracht ist.
  3. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzündsatz (32) in die Überzündöffnung (30) eingepresst ist.
  4. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzündsatz (32) als pastöses oder jedenfalls noch fließfähiges Medium in die Überzündöffnung (30) eingebracht und darin ausgehärtet ist.
  5. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überzündöffnung (30) entlang der Überzündstrecke (34) eine Querschnittsveränderung (40) aufweist.
  6. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche der Überzündöffnung (30) sich entlang der Überzündstrecke (34) um wenigstens 10 %, insbesondere um wenigstens 20 %, insbesondere um wenigstens 25 %, insbesondere um höchstens 60 %, insbesondere höchstens 50 % verändert.
  7. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderung (40) so orientiert ist, dass die Überzündöffnung (30) in Zündausbreitungsrichtung eine zunehmende Querschnittsfläche, also einen sich erweiternden Querschnitt aufweist.
  8. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderung (40) konisch oder trichterförmig ausgebildet ist.
  9. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überzündöffnung (30) als abgesetzte Öffnung, insbesondere als abgesetzte Bohrung ausgebildet ist.
  10. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzündsatz (32) im Bereich der Querschnittsveränderung (40) angeordnet ist, so dass die Immobilisierung und Verankerung von dessen Verbrennungsrückstand (36) durch die Querschnittsveränderung (40) unterstützt wird.
  11. Pyrotechnischer Gegenstand (2) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Kammern (16,26) bildender Gehäuseinnenkörper (22) und ein den Gehäuseinnenkörper (22) umgebender äußerer, insbesondere zylindrischer, Hülsenkörper (46) vorhanden ist, welcher eine umgreifbare Außenseite (48) des Gegenstands (2) bildet und vorzugsweise insbesondere mittels optionaler Dichtelemente (50) weitere noch offene oder abgedeckte mit den Kammern (16,26) kommunizierende Montageöffnungen (42) abdichtet.
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