EP0360187B1 - Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschosszünder - Google Patents

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EP0360187B1
EP0360187B1 EP89117207A EP89117207A EP0360187B1 EP 0360187 B1 EP0360187 B1 EP 0360187B1 EP 89117207 A EP89117207 A EP 89117207A EP 89117207 A EP89117207 A EP 89117207A EP 0360187 B1 EP0360187 B1 EP 0360187B1
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EP
European Patent Office
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retaining ring
rotor
projectile
groove
radial
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EP89117207A
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EP0360187A2 (de
EP0360187A3 (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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Publication date
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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
    • F42C15/20—Arming-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
    • F42C15/22—Arming-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 so 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.
  • a safety device for a swirl projectile detonator in which a corrugated retaining ring with a slot is divided into segments by incisions with deformable webs and therefore has approximately a groove profile.
  • the segments lie alternately on the igniter housing and on the rotor.
  • the object of the invention is to provide a rotor fuse for a swirl projectile detonator, which functions reliably when the swirl projectile is fired, by releasing the rotor and which ensures that the rotor is re-secured even after rough handling.
  • Essential to the invention are the retaining ring which bears against the rotor without radial preload, the ease of installation of the retaining ring on the rotor and the retaining ring which is axially freely movable in the space provided in the igniter housing due to the compression spring provided.
  • the retaining ring has a small gap in the centripedal and centrifugal directions to the respective contact surfaces. This avoids material fatigue, as is the case, for example, with the retaining rings according to the prior art. Malfunctions in this regard cannot therefore occur.
  • the retaining ring which can move freely axially against spring force, allows the rotor to be secured again, for example during drop tests or impact loads when handling a projectile.
  • the invention provides the necessary functional reliability with regard to two trigger criteria, namely 1st backup when accelerating the storey and 2nd backup when swirling.
  • 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 that a retaining ring 2 is centered on the one hand by a conical compression spring 3 in an annular groove 4 of a rotor 5, and on the other hand in the radial directions by the annular groove 4 and a wall 6 of an igniter housing 7 via annular gaps 8.
  • the annular groove 4 has a bottom 10 and an end face 11.
  • the rotor 5 has a detonator 15 and a fixing cone 16 for an axially movable securing sleeve 17 in a known manner.
  • the igniter housing 7 supports the securing sleeve 17 and an ignition needle 18. Furthermore, the initiator housing 7 supports the rotor 5 already described via a spherical recess 20 a corresponding spherical recess 21 is provided in a charge housing 22. These recesses 20, 21 form a slide bearing for the rotor 5.
  • the compression spring 3 fixes the rotor 5 in the recess 20 via the retaining ring 2. A further additional storage is not provided in a recess 8 of the igniter housing 7.
  • the retaining ring 2 according to FIGS. 2 and 5 is provided with a keyway profile, as a result of which there are inner support tabs 25 with recesses 26 between them.
  • 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 detonator housing 7 has a radial groove 30, the bottom 31 of which is deeper than the wall 6 of the detonator housing by the distance 32.
  • the two end faces 33, 35 are so far apart that the retaining ring 2 can be accommodated with ample axial play.
  • An inclined surface 34 optionally serves as an adjustment aid for the expanding retaining ring 2.
  • a recess 40 with a peripheral edge 41 is provided on the charge housing 22 for receiving the base 48 of the compression spring 3. Furthermore, the charge housing 22 has an amplifier charge in a manner not shown.
  • the compression spring 3 rests with its head portion 9 on a surface 12 of the retaining ring 2.
  • the base 48 of the compression spring 3 is supported by the charge housing 22.
  • the charge housing 22 is connected to the igniter housing 7 via a threaded connection 23.
  • 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 against the force 3.
  • the compression spring 3 according to FIG. 3.
  • the retaining ring 2 is in its outermost axial lifting position, since the compression spring 3 cannot be compressed any further. In this position, the retaining ring 2 is aligned with the radial groove 30.
  • the retaining ring 2 can expand into the radial groove 30 according to FIG. 4 after a projectile has been swirled in the weapon barrel.
  • the retaining ring 2 consists of a beryllium bronze. This material ensures that the retaining ring 2, due to the centrifugal forces acting mainly on the support tabs 25, lies completely against the bottom 31 of the radial groove 30.
  • 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 rotor 5 is locked in the focus shown in this figure by means not shown.
  • the compression spring 3 puts the retaining ring 2 on the end face 33.
  • the ignition needle 18 strikes the detonator 15 in a known manner. Its ignition energy then initiates a transfer charge. If a shock is exerted on the securing device 1 according to arrow 50 in FIG. 3 during a drop test or rough handling, the retaining ring 2 lifts off from the rotor 5 according to FIG. 3 and, however, becomes the one from FIG. 1 again after the shock Assume the visible position on the rotor 5. A possible axial offset of the bore diameter 45 to the diameter 46 of the annular groove 4 is avoided by the almost identical pin diameter 47 of the charge housing 22.
  • 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 5.
  • the spring-loaded mounting of the rotor 5 by the compression spring 3 is also advantageous.
  • the compression spring 3 creates a gap 49 in that the rotor 5 is pressed into the recess 20 in the igniter housing 7.
  • the rotor 5 due to the compression spring 3 and the gap 49 to have a spring-damped positional offset within the recess 8.
  • the ignition threshold of the detonator 15 in the case of shock loads is therefore considerably 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

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 gehäuseseitigen 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 ist eine Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschoßzünder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 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 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 ohne radiale Vorspannung an dem Rotor anliegende Haltering, die Montagefreundlichkeit des Halterings an dem Rotor und der aufgrund der vorgesehenen Druckfeder in dem vorgesehenen Raum des Zündergehäuses axial frei bewegliche Haltering.
  • Der Haltering weist in zentripedaler und in zentrifugaler Richtung zu den jeweiligen Anlageflächen einen geringen Spalt auf. Dadurch sind Materialermüdungen vermieden, wie sie beispielsweise bei den Halteringen nach dem Stand der Technik vorliegen. Diesbezügliche Funktionsstörungen können daher nicht auftreten.
  • Der axial gegen Federkraft freibewegliche Haltering erlaubt die Wiedersicherung des Rotors, beispielsweise bei Falltests oder Schlagbeanspruchungen bei der Handhabung eines Geschosses.
  • Während der Geschoßbeschleunigung im Waffenrohr liegt durch die Erfindung die notwendige Funktionssicherheit bezüglich zweier Auslösekriterien, nämlich 1. Sicherung bei der Geschoßbeschleunigung und 2. Sicherung bei Drallaufnahme vor.
  • 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 den Zünder nach Fig. 1 beim Abschuß eines Geschosses
    • Fig. 4 den Zünder nach den Figuren 1 und 3 bei der Drallaufnahme
    • Fig. 5 einen Schnitt V-V nach Fig. 4
  • Eine Sicherungseinrichtung 1 sieht vor, daß ein Haltering 2 einerseits durch eine kegelige Druckfeder 3 in einer Ringnut 4 eines Rotors 5, andererseits in den radialen Richtungen durch die Ringnut 4 und eine Wand 6 eines Zündergehäuses 7 über Ringspalte 8 zentriert ist.
  • Die Ringnut 4 besitzt einen Boden 10 und eine Stirnseite 11.
  • Der Rotor 5 weist in bekannter Weise einen Detonator 15 und einen Fixierkegel 16 für eine axial bewegbare Sicherungshülse 17 auf. Das Zündergehäuse 7 lagert die Sicherungshülse 17 und eine Zündnadel 18. Weiterhin lagert das Zündergehäuse 7 den bereits beschriebenen Rotor 5 über eine sphärische Ausnehmung 20. Als Gegenlagerung dazu ist eine dazu entsprechende spärische Ausnehmung 21 in einem Ladungsgehäuse 22 vorgesehen. Diese Ausnehmungen 20, 21 bilden für den Rotor 5 ein Gleitlager. Die Druckfeder 3 legt dabei über den Haltering 2 den Rotor 5 in der Ausnehmung 20 fest. Eine weitere zusätzliche Lagerung ist in einer Ausnehmung 8 des Zündergehäuses 7 nicht vorgesehen.
  • Der Haltering 2 nach den Figuren 2 und 5 ist mit einem Keilnutprofil versehen, 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.
  • Das Zündergehäuse 7 weist eine Radialnut 30 auf, deren Boden 31 um den Abstand 32 tieferliegt als die Wand 6 des Zündergehäuses. Die beiden Stirnflächen 33, 35 liegen so weit auseinander, daß der Haltering 2 mit reichlichem axialen Spiel aufgenommen werden kann. Eine Schrägfläche 34 dient gegebenenfalls als Justierhilfe für den sich aufweitenden Haltering 2.
  • An dem Ladungsgehäuse 22 ist zur Aufnahme der Basis 48 der Druckfeder 3 eine Ausnehmung 40 mit einer umfangsseitigen Kante 41 vorgesehen. Weiterhin weist das Ladungsgehäuse 22 in nicht gezeichneter Weise eine Verstärkerladung auf.
  • Die Druckfeder 3 liegt mit ihrem Kopfabschnitt 9 an einer Fläche 12 des Halterings 2 an. Andererseits wird die Basis 48 der Druckfeder 3 durch das Ladungsgehäuse 22 abgestützt. Das Ladungsgehäuse 22 ist über eine Gewindeverbindung 23 mit dem Zündergehäuse 7 verbunden.
  • Zur Funktion:
    Die Sicherungseinrichtung 1 eines nicht weiter dargestellten Drallzünders reagiert auf die in Pfeilrichtung 50 wirkende Abschußbeschleunigung durch einen Axialhub des Halterings 2 gegen die Kraft der Druckfeder 3 gemäß Fig. 3. Der Haltering 2 ist in seiner äußersten axialen Hubposition, da die Druckfeder 3 nicht weiter zusammendrückbar ist. In dieser Position fluchtet der Haltering 2 mit der Radialnut 30. Der Haltering 2 kann sich entsprechend der Figur 4 - nach Drallaufnahme eines Geschosses im Waffenrohr - in die Radialnut 30 ausdehnen.
  • Der Haltering 2 besteht aus einer Beryllium-Bronze. Dieser Werkstoff gewährleistet, daß der Haltering 2 aufgrund der hauptsächlich auf die Stützlappen 25 einwirkenden Zentrifugalkräfte sich vollkommen an den Boden 31 der Radialnut 30 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. Der Rotor 5 wird in der aus dieser Figur ersichtlichen Scharfstellung durch nicht gezeichnete Mittel arretiert. Nach der abgeschlossenen Beschleunigungsphase des Geschosses legt die Druckfeder 3 den Haltering 2 an die Stirnfläche 33 an.
  • Liegt ein Zündkriterium vor, so schlägt die Zündnadel 18 in bekannter Weise auf den Detonator 15. Dessen Zündenergie initiiert dann eine Übertragungsladung. Wird bei einer Fallprüfung oder bei rauher Handhabung auf die Sicherungseinrichtung 1 gemäß dem Pfeil 50 nach Fig. 3 ein Stoß ausgeübt, so hebt der Haltering 2 gemäß Fig. 3 von dem Rotor 5 ab und wird jedoch nach dem Stoß wieder seine aus Fig. 1 ersichtliche Position auf dem Rotor 5 einnehmen. Ein eventueller axialer Versatz des Bohrungsdurchmessers 45 zum Durchmesser 46 der Ringnut 4 wird durch den nahezu gleichgroßen Zapfendurchmesser 47 des Ladungsgehäuses 22 vermieden.
  • 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 5 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 die Druckfeder 3. Die Druckfeder 3 bewirkt einen Spalt 49, indem der Rotor 5 in die Ausnehmung 20 des Zündergehäuses 7 gedrückt wird. Bei Schockbeanspruchungen besteht für den Rotor 5 aufgrund der Druckfeder 3 und des Spaltes 49 die Möglichkeit eines federgedämpften Lageversatzes innerhalb der Ausnehmung 8. 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 (30) eingeformt sind, wobei der Rotor (5) eine Bohrung mit eingesetztem Detonator (15) und an einem peripheren Bereich eine in einer zur Radialnut (30) axial versetzten Ebene verlaufende Ringnut (4) aufweist, in der ein aufspreizbarer Haltering (2) eingestzt 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,
    und wobei der Haltering (2) Stützlappen (25) mit Stützflächen (27) und einen radial verlaufenden Schlitz (29) sowie verformbare Stege (14) aufweist.
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in Sicherstellung des Rotors (5) der Haltering (2) durch eine gehäuseseitige Feder (3) an einer Stirnseite (11) der Ringnut (4) anliegt,
    das Nutprofil des Halterings (2) als Keilnutprofil ausgeführt ist, indem die Stützlappen (25) innen angeordnet und gleichmäßig verteilt sind,
    während ein äußerer Ring (29) des Halterings den Schlitz (29) und mehrere bleibend verformbare Stege (14) gleichen Querschnitts aufweist, und der Haltering (2) mit einem inneren und äußeren radialen Ringspalt (19) zwischen dem Boden (10) der Ringnut (4) und dem Zündergehäuse (7) gehalten ist.
  2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als kegelige Druckfeder (3) ausgebildet ist und mit ihrer Basis (48) in einer gehäuseseitigen Ausnehmung (40) an einer umfangsseitigen Kante (41) liegt, während ihr Kopfabschnitt (9) an dem Haltering (2) in den Radialrichtungen frei beweglich anliegt.
  3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) bei der maximalen Abschußbeschleunigung eines Geschosses als Anschlag wirkt, in dem sie den Haltering (2) in axialer Richung innerhalb der beiden Stirnflächen (33, 35) der Radialnut (30) fixiert.
EP89117207A 1988-09-20 1989-09-18 Sicherungseinrichtung für einen Drallgeschosszünder Expired - Lifetime EP0360187B1 (de)

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DE3831863 1988-09-20
DE3831863A DE3831863A1 (de) 1988-09-20 1988-09-20 Sicherungseinrichtung fuer einen drallgeschosszuender

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Publication Number Publication Date
EP0360187A2 EP0360187A2 (de) 1990-03-28
EP0360187A3 EP0360187A3 (de) 1992-01-08
EP0360187B1 true EP0360187B1 (de) 1995-04-19

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ID=6363294

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US (1) US4995317A (de)
EP (1) EP0360187B1 (de)
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