EP0360186B1 - Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschosszünder - Google Patents

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EP0360186B1
EP0360186B1 EP89117206A EP89117206A EP0360186B1 EP 0360186 B1 EP0360186 B1 EP 0360186B1 EP 89117206 A EP89117206 A EP 89117206A EP 89117206 A EP89117206 A EP 89117206A EP 0360186 B1 EP0360186 B1 EP 0360186B1
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EP
European Patent Office
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rotor
supporting ring
supporting
fuse
ring
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EP89117206A
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EP0360186A2 (de
EP0360186A3 (de
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Adolf Bankel
Hans Strauss
Stephan Kerk
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Diehl Verwaltungs Stiftung
Original Assignee
Diehl GmbH and Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/20Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a securing-pin or latch is removed to arm the fuze, e.g. removed from the firing-pin
    • F42C15/22Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein a securing-pin or latch is removed to arm the fuze, e.g. removed from the firing-pin using centrifugal force

Definitions

  • the invention relates to a safety device for a swirl projectile detonator according to the preamble of claim 1.
  • Malfunctions can result from the uneven masses of the U-shaped retaining ring.
  • the launch acceleration and the swirl can tilt the retaining ring during the return and opening stroke in the radial groove on the housing side in such a way that the legs prevent the rotor from absorbing the swirl necessary for the function.
  • the retaining ring can jam in its rearward position due to an unintentional impact and lock the rotor securely. In both cases there are explosive duds after firing.
  • the object of the invention is to provide a swirl projectile detonator consisting of a few parts, which functions safely when the swirl projectile is fired, by releasing the rotor and which ensures re-securing of the rotor even after rough handling.
  • Essential for the invention are the retaining ring which bears against the rotor with radial prestress and which, by means of its seat on the conical centering mandrel, non-positively fixes the rotor in the igniter housing.
  • the retaining ring allows the rotor to be secured again, for example in drop tests with reduced requirements up to approx. 6000 g or impact loads when handling a projectile.
  • the almost closed retaining ring supports the rotor in the radial direction on the igniter housing.
  • the inertial forces of the rotor are derived from the retaining ring in the igniter housing.
  • Adverse deformations of the retaining ring cannot occur due to its relatively high section modulus.
  • a securing device 1 provides a retaining ring 2 on a conical centering mandrel 3 within a conical annular space 30 of a detonator housing 7.
  • the retaining ring 2 is resiliently pretensioned on the centering mandrel 3 and presses a spherical rotor 5 via an end face 11 into a spherical expansion 20 within a bore 8 of the igniter housing 7.
  • the rotor 5 has a detonator 15, an annular groove 4 with the end face 11 and a base 10 and a fixing cone 16 for a securing sleeve 17.
  • An annular gap 19 lies between the base 10 and the retaining ring 2.
  • the retaining ring 2 is provided with an inner cone 9, a radial surface 51 and with an outer cone 12. It is resiliently biased via a slot 29 (FIG. 2). According to FIG. 2, it has a keyway profile, as a result of which there are inner support tabs 25 with recesses 26 therebetween.
  • the support tabs 25 have curved support surfaces 27 corresponding to the annular groove 4.
  • a ring 28 carries the support tabs 25, the ring 28 being separated by a slot 29.
  • the retaining ring 2 consists of a tough material with a certain initial elasticity corresponding to the width of the slot 29 (Fig. 2) and high breaking strength. Suitable materials are beryllium, aluminum and steel.
  • the securing device 1 of a swirl igniter (not shown further) reacts to the launch acceleration acting in the direction of arrow 50 by an axial stroke of the retaining ring 2 into the position according to FIG. 4.
  • the retaining ring 2 consists of a beryllium bronze. This material ensures that, due to the centrifugal forces, it completely contacts the cone 13.
  • the webs 14 lying between the support tabs 25 are plastically, that is to say permanently, deformed.
  • the rotor 5 released by the holding ring 2 aligns itself in the position shown in FIG. 4 due to its center of gravity, the securing sleeve 17 being pushed back by the fixing cone 16.
  • the spherical recesses 20, 21 serve as plain bearings.
  • the rotor 5 is locked in the focus shown in this figure by means not shown.
  • the ignition needle 18 strikes the detonator 15 in a known manner. Its ignition energy then initiates a transfer charge 52. If a shock is exerted on the safety device 1 according to arrow 50 during a drop test or rough handling, the retaining ring lifts 2 slightly away from the rotor 5 and, after the impact, will resume its position on the rotor 5 as shown in FIG. 1 due to its spring force.
  • the securing sleeve 17 ensures that the rotor 5 remains in the safe position according to FIG. 1 in the phase in which the retaining ring 2 is lifted off the rotor.
  • the spring-loaded mounting of the rotor 5 by the retaining ring 2 is also advantageous. This creates a gap 49 in that the rotor 5 is pressed into the recess 20 in the igniter housing 7. In the event of shock loads, there is therefore the possibility for the rotor 5 of a spring-damped misalignment within the bore.
  • the ignition threshold of the detonator 15 in the case of shock loads is thus substantially lower than in the case of detonators according to the prior art.
  • Suitable materials for the retaining ring 2 are aluminum or steel.
  • the required material properties are high breaking strength and high toughness.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschoßzünder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der DE-A-20 09 988 ist eine Rotorsicherung für einen Drallgeschoßzünder bekannt. Zur Entsicherung ist sowohl die Abschußbeschleunigung als auch der Drall notwendig. Die daraus resultierenden Kräfte werden auf einen U-förmigen, ausdehnbaren Haltering ausgeübt. Der Haltering sitzt in einem ringförmigen Absatz des Rotors. Die Gleitebene für den Haltering ist in Richtung Rotorzentrum konisch ausgebildet. Damit soll der Haltering eine zu einer gehäuseseitigen Radialnut versetzte, vordere Lage einnehmen.
  • Funktionsstörungen können sich wegen der ungleichen Massen des U-förmigen Halterings ergeben. Die Abschußbeschleunigung und der Drall können den Haltering beim Rück- und Öffnungshub in der gehäuseseitgen Radialnut so verkanten, daß die Schenkel den Rotor daran hindern, den für die Funktion notwendigen Drall aufzunehmen.
  • Weiter kann bei rauher Handhabung des Geschosses durch einen unbeabsichtigten Schlag der Haltering in seiner rückwärtigen Position festklemmen und den Rotor in Sicherstellung arretieren. In beiden Fällen liegen nach Abschuß brisante Blindgänger vor.
  • Aus der EP-A2-0 068 534 (Oberbegriff des Anspruchs 1) ist eine Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschoßzünder bekannt, bei der ein gewellter Haltering mit Schlitz durch Einschnitte mit verformbaren Stegen in Segmente geteilt ist und daher etwa ein Nutprofil aufweist. Die Segmente liegen wechselseitig am Zündergehäuse und am Rotor an. Bei einem Falltest einer damit versehenen Munition kann aufgrund der schmalen Stege des Halterings nicht ausgeschlossen werden, daß die Stege bleibend verformt werden und daher eine Wiedersicherung des Zünders nicht gewährleistet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für einen Drallgeschoßzünder eine aus wenigen Teilen bestehende Rotorsicherung zu schaffen, die beim Abschuß des Drallgeschosses sicher funktioniert, indem der Rotor freigegeben wird und die auch nach rauher Handhabung die Wiedersicherung des Rotors gewährleistet.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 zu entnehmen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Wesentlich für die Erfindung sind der mit radialer Vorspannung an dem Rotor anliegende Haltering, der über seinen Sitz auf dem konischen Zentrierdorn den Rotor im Zündergehäuse kraftschlüssig festlegt.
  • Der Haltering erlaubt die Wiedersicherung des Rotors, beispielsweise bei Falltests mit verminderten Anforderungen bis ca. 6000 g oder Schlagbeanspruchungen bei der Handhabung eines Geschosses.
  • Der nahezu geschlossene Haltering stützt den Rotor in radialer Richtung an dem Zündergehäuse ab. Bei seitlichen Schockbeanspruchungen werden die Massenkräfte des Rotors von dem Haltering in das Zündergehäuse abgeleitet. Nachteilige Verformungen des Halterings können aufgrund seines relativ hohen Widerstandmomentes nicht auftreten.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, zusammen mit den Vorteilen, beschrieben. Es zeigt:
  • Fig. 1
    einen Querschnitt durch einen Zünder
    Fig. 2
    einen Schnitt II-II nach Fig. 1
    Fig. 3
    eine Einzelheit III im vergrößerten Maßstab
    Fig. 4
    den Zünder nach den Figuren 1 und 2 bei der Drallaufnahme in einem Waffenrohr
    Fig. 5
    einen Schnitt IV-IV nach Fig. 4
  • Eine Sicherungseinrichtung 1 sieht einen Haltering 2 auf einem konischen Zentrierdorn 3 innerhalb eines konischen Ringraumes 30 eines Zündergehäuses 7 vor.
  • Der Haltering 2 sitzt federnd vorgespannt auf dem Zentrierdorn 3 und drückt einen kugeligen Rotor 5 über eine Stirnseite 11 in eine sphärische Ausdehnung 20 innerhalb einer Bohrung 8 des Zündergehäuses 7.
  • Der Rotor 5 besitzt einen Detonator 15, eine Ringnut 4 mit der Stirnseite 11 und einem Boden 10 sowie einen Fixierkegel 16 für eine Sicherungshülse 17. Ein Ringspalt 19 liegt zwischen dem Boden 10 und dem Haltering 2.
  • Der Haltering 2 ist mit einem Innenkonus 9, einer Radialfläche 51 und mit einem Außenkonus 12 versehen. Er ist über einen Schlitz 29 (Fig. 2) federnd vorgespannt. Er weist nach der Figur 2 ein Keilnutprofil auf, wodurch innere Stützlappen 25 mit dazwischenliegenden Ausnehmungen 26 vorliegen. Die Stützlappen 25 weisen entsprechend der Ringnut 4 gekrümmte Stützflächen 27 auf. Ein Ring 28 trägt die Stützlappen 25, wobei der Ring 28 durch einen Schlitz 29 aufgetrennt ist. Der Haltering 2 besteht aus einem zähen Werkstoff mit einer gewissen Anfangselastizität entsprechend der Weite des Schlitzes 29 (Fig. 2) und hoher Bruchfestigkeit. Geeignete Werkstoffe sind Beryllium, Aluminium und Stahl.
  • Zur Funktion:
  • Die Sicherungseinrichtung 1 eines nicht weiter dargestellten Drallzünders reagiert auf die in Pfeilrichtung 50 wirkende Abschußbeschleunigung durch einen Axialhub des Halterings 2 in die Position gemäß Fig. 4.
  • Der Haltering 2 besteht aus einer Beryllium-Bronze. Dieser Werkstoff gewährleistet, daß er aufgrund der Zentrifugalkräfte sich vollkommen an den Konus 13 anlegt. Dabei werden die zwischen den Stützlappen 25 liegenden Stege 14 plastisch, das heißt bleibend verformt.
  • Der von dem Haltering 2 freigegebene Rotor 5 richtet sich aufgrund seiner Schwerpunktslage in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung ein, wobei die Sicherungshülse 17 durch den Fixierkegel 16 zurückgeschoben wird. Die sphärischen Ausnehmungen 20, 21 dienen als Gleitlager. Der Rotor 5 wird in der aus dieser Figur ersichtlichen Scharfstellung durch nicht gezeichnete Mittel arretiert.
  • Liegt ein Zündkriterium vor, so schlägt die Zündnadel 18 in bekannter Weise auf den Detonator 15. Dessen Zündenergie initiiert dann eine Übertragungsladung 52. Wird bei einer Fallprüfung oder bei rauher Handhabung auf die Sicherungseinrichtung 1 gemäß dem Pfeil 50 ein Stoß ausgeübt, so hebt der Haltering 2 etwas von dem Rotor 5 ab und wird jedoch nach dem Stoß durch seine Federkraft wieder seine aus Fig. 1 ersichtliche Position auf dem Rotor 5 einnehmen.
  • Die Sicherungshülse 17 gewährleistet das Verbleiben des Rotors 5 in der Sicherstellung nach Fig. 1 in der Phase, in der der Haltering 2 vom Rotor abgehoben ist.
  • Wird auf ein Geschoß während der Beschleunigung in einem Waffenrohr ein Drall ausgeübt, der nicht die vorgeschriebene Höhe erreicht, beispielsweise bei einem nahezu ausgeschossenen Waffenrohr, so liegt nach dem Verlassen des Geschosses aus dem Waffenrohr ein wieder gesicherter Rotor 5 vor. Die auf den Haltering 2 ausgeübten Zentrifugalkräfte haben nicht die Größe erreicht, die Stege 14 plastisch zu verformen, siehe Fig. 5, so daß der Haltering 2 seine unveränderte Größe gemäß Figuren 1 und 2 beibehalten hat.
  • Von Vorteil ist auch die gefederte Lagerung des Rotors 5 durch den Haltering 2. Dieser bewirkt einen Spalt 49, indem der Rotor 5 in die Ausnehmung 20 des Zündergehäuses 7 gedrückt wird. Bei Schockbeanspruchungen besteht daher für den Rotor 5 die Möglichkeit eines federgedämpften Lageversatzes innerhalb der Bohrung. Damit ist die Zündschwelle des Detonators 15 bei Schockbeanspruchungen wesentlich niedriger als bei Detonatoren nach dem Stand der Technik.
  • Weitere geeignete Werkstoffe für den Haltering 2 sind Aluminium oder Stahl. Geforderte Werkstoffeigenschaften sind hohe Bruchfestigkeit und große Zähigkeit.

Claims (3)

  1. Sicherungseinrichtung (1) für einen Drallgeschoßzünder, mit einem Zünderkörper (7) und einem Lagerkörper (22), in die ein kugelförmiger Rotor (5) drehbeweglich eingelagert und eine Radialnut (13) eingeformt sind, wobei der Rotor (5) eine Bohrung mit eingesetztem Detonator (15) und an einem peripheren Bereich eine in einer zur Radialnut (13) axial versetzten Ebene verlaufende Ringnut (4) aufweist, in der ein aufspreizbarer geschlitzter Haltering (2) mit einem Nutprofil mit inneren Stützlappen (25) und Stützelementen (27) und mehreren bleibend verformbaren Stegen (14) eingesetzt ist, der den in Sicherstellung gehaltenen Rotor (5) erst nach Geschoßabfeuerung freigibt, indem er sich unter Einwirkung von Axial- und Drallkräften axial verschiebt und radial aufweitet, wobei der Rotor (5) nach seiner Freigabe mit dem Detonator (15) in Scharfstellung einschwenken kann,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Haltering (2) zusätzlich durch einen gehäuseseitigen konischen Zentrierdorn (3) gehalten ist und an einer Stirnseite (11) seiner Ringnut (4) unter axialer Vorspannung anliegt, der Haltering (2) korrespondierend zum konischen Zentrierdorn (3) einen Innenkonus (9) aufweist und mit einem Außenkonus (12) an einem gehäuseseitigen Innenkonus (13) anliegt,
    das Nutprofil des Halterings (2) als Keilnutprofil ausgeführt ist, die inneren Stützlappen (25) mit Stützflächen (27) gleichmäßig verteilt sind, ein mit einem Schlitz (29) versehener äußerer Ring (28) die verformbaren Stege (14) gleichen Querschnitts aufweist und
    der Haltering (2) zum Boden (10) der Ringnut (4) einen Ringspalt (19) besitzt.
  2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (2) in Sicherstellung in zentripedaler Richtung elastisch vorgespannt auf dem Zentrierdorn (3) sitzt.
  3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei der Entsicherung zur Aufnahme und anschließenden Festlegung des aufgespreizten Halterings (2) im Zündergehäuse (7) die Radialnut als ein konischer Ringraum (30) vorgesehen ist, dessen Breite etwa der zweifachen Dicke des Halterings entspricht.
EP89117206A 1988-09-20 1989-09-18 Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschosszünder Expired - Lifetime EP0360186B1 (de)

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EP0360186A2 EP0360186A2 (de) 1990-03-28
EP0360186A3 EP0360186A3 (de) 1992-01-08
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