WO2018095783A1 - Pyrotechnischer wirkkörper - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Wirkkörper, mit einem Gehäuse (1), einer Zündvorrichtung und mindestens einen Wirksatz (3). Das Gehäuse (1) besitzt eine Öffnung durch welche die bei Abbrand des Wirksatzes (3) entstehenden sichtbaren und/oder akustischen Effekte ausgebracht werden können. Zur Erzeugung eines Druckes zum Ausbringen der Effekte wird die Öffnung mit einem Deckel (2) verschlossen und über Stifte (6) befestigt. Bei Zündung des Wirksatzes (3) baut sich nun durch die entstehenden Gase im Wirkkörper ein Druck auf, der den Deckel (2) absprengen oder an den Stiften (6) abscheren kann. Dadurch wird die Öffnung zur Ausbringung der Effekte geöffnet.

Description

BESCHREIBUNG

Pyrotechnischer Wirkkörper

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Wirkkörper, wie er in Wurfgeschossen oder anderen Munitionen verwendet wird. Ein solcher pyrotechnischer Wirkkörper kann verschossen oder geworfen werden und hat häufig einen pyrotechnischen Wirksatz, dessen Effekt nach Zündung aus dem Wirkkörper ausgebracht wird. Ein solcher pyrotechnischer Wirkkörper kann verschiedene Wirkeffekte hervorrufen, beispielsweise Leuchteffekte, Knalleffekte oder Tarneffekte, wie Infrarot- oder Nebeleffekte

Bekannte pyrotechnische Wirkkörper werden durch Zündung von Wirksätzen aktiviert. Das Abbrennen der Wirksätze verursacht dann den gewünschten Effekt. Dazu muss mindestens ein Wirksatz in den Wirkkörper eingebracht werden und mit einem entsprechenden Zünder versehen werden. Der pyrotechnische Wirkkörper kann dann durch den Zünder gezündet werden, wodurch der Wirksatz seinen Effekt ausbringen kann.

Bekannterweise ist zur optimalen Ausbringung des Wirksatzes der Wirkkörper verdämmt, sodass bei Zündung des Wirksatzes sich ein Druck im Inneren des Wirkkörpers aufbauen kann, welcher Teile des Wirkkörpers wegsprengt und danach der Effekt des Wirksatzes ausgebracht wird. Eine solche Verdammung ist zur optimalen Ausbringung des Effektes notwendig.

Bekannterweise werden pyrotechnische Wirkkörper derart verdämmt, dass der Wirkkörper ähnlich einer Dose aufgebaut ist und bei der Herstellung auf einem entsprechenden Deckel eingerollt wird. Der Grad des Einrollens bestimmt hierbei die Verdammung des Satzes.

Eine solche Verdammung durch Einrollen ist jedoch nicht präziser produzierbar, sodass der erzeugte Druck zur Ausbringung des Effektes variiert. Diese unpräzise Verdämmung führt bei zu starkem Einrollen zu einem negativen Impulsverhalten des Wirkkörpers beim Anzündvorgang. Bei zu geringem Einrollen kann es sogar zu einer Fehlzündung des Wirkkörpers kommen. Eine weitere, bekannte Ausführungsform eines pyrotechnischen Wirkkörpers ist in der DE 1728183 offenbart, bei der ein Wirkkörper mit einem Boden versehen wird, welcher durch den sich aufbauenden Druck bei Zündung der Wirkladung bersten kann. Der Wirkkörper wird hierbei durch einen Patronenfuß abgeschlossen und mit dem Patronenfuß verschossen.

Nachteilig bei dieser Art eines Wirkkörpers ist jedoch, dass eine Abhängigkeit vom Patronenfuß besteht, welcher nur für den Abschuss notwendig ist und für die weitere Wirkweise des Wirkkörpers unerheblich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen pyrotechnischen Wirkkörper zu schaffen, welcher unabhängig vom Patronenfuß ist und die oben genannten Nachteile einer Verdammung über Einrollen überwindet.

Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst, nämlich dass der pyrotechnische Wirkkörper ein Gehäuse aufweist, eine Zündvorrichtung und mindestens einen Wirksatz. Der Wirksatz wird hierbei in das Gehäuse eingebracht und das Gehäuse weist eine Öffnung auf. Nach Einbringen des Wirksatzes kann dann ein Deckel auf die Öffnung des Gehäuses aufgesetzt werden, welcher mit Stiften befestigt wird. Dazu weist der Decke! Bohrungen auf und das Gehäuse Ausnehmungen. Bohrungen und Ausnehmungen sind aufeinander ausrichtbar, sodass Stifte in Bohrungen und Ausnehmungen einpassbar sind. Durch die Stifte wird dann der Deckel auf der Öffnung des Gehäuses gehalten und sorgt somit für die Verdammung des erfindungsgemäßen Wirkkörpers.

Das Gehäuse des pyrotechnischen Wirkkörpers ist bevorzugterweise zylinderförmig gestaltet, sodass eine runde Mantelfläche und zwei Schnittflächen vorhanden sind. Die Öffnung des Gehäuses ist nur an einer Schnittfläche angeordnet, sodass die Dose derart gestaltet ist, dass sie einen hohlen Zylinder darstellt mit einer geschlossenen und einer geöffneten Schnittfläche.

Die am Gehäuse vorhandenen Ausnehmungen sind radial am Umfang des Gehäuses angeordnet und befinden sich am öffnungsseitigen Ende des Mantels des Gehäuses. Die Ausnehmungen sind derart gestaltet, dass sie Durchbrüche von außerhalb der Mantelfläche ins Innere des Gehäuses darstellen, wobei die Ausnehmungen in sich geschlossen sind und somit nicht an die Öffnung heranreichen. Mindestens ein Steg ist hierbei immer noch zwischen der Ausnehmung und der Öffnung des Gehäuses vorhanden. Der erfindungsgemäße Deckel ist so gestaltet, dass er in die Öffnung des Gehäuses einbringbar ist und dass der Deckel die Öffnung abdeckt. Nach aufgebrachtem Deckel ist damit die Öffnung des Gehäuses vollständig geschlossen. Der Deckel ragt im eingebrachten Zustand zumindest teilweise in den Innenraum des Gehäuses hinein und zwar mindestens so weit, dass die Ausnehmungen im Gehäuse durch den Deckel überragt werden.

Der Deckel besitzt ebenfalls radial angeordnet Bohrungen, welche sich von außen in den Deckel hinein erstrecken. Diese Bohrungen sind so im Deckel angeordnet, dass sie in ihrer Anzahl und Größe mit den Ausnehmungen im Gehäuse übereinstimmen. Sie sind weiterhin so angebracht, dass die Bohrungen im Deckel auf die Ausnehmungen im Gehäuse ausrichtbar sind. Das bedeutet, dass nach Ausrichtung des Deckels zu jeder Ausnehm ung im Gehäuse eine Bohrung im Deckel positionsgleich angeordnet ist.

Durch Einbringung von Stiften in die nun aufeinander ausgerichteten Bohrungen und Ausnehmungen wird dann der Deckel auf dem Gehäuse gehalten. Die Stifte können hierzu kraft- oder formschlüssig in die Bohrungen bzw. die Ausnehmungen eingebracht werden, sodass diese den Deckel durch eine Haltekraft auf der Öffnung des Gehäuses halten.

Die Stifte sind lösbar in den Bohrungen bzw. in den Ausnehmungen einbringbar, sodass jederzeit die Verbindung des Deckeis zum Gehäuse wieder gelöst werden kann.

Durch die Zündvorrichtung im Gehäuse kann nun der Wirksatz gezündet werden. In diesem Falle baut sich bei Abbrand des Wirksatzes ein Druck im Gehäuse auf und erzeugt eine Druckkraft im Gehäuse, die der Haltekraft des Deckels entgegenwirkt. Dieser Druck wird erzeugt durch die entstehenden Gase und/oder der Volumenvergrößerung des Wirksatzes bei Abbrand. Wird die Druckkraft nun größer als die Haltekraft, wird der Deckel abgesprengt oder über die Stifte abgeschert. Der Deckel ist dazu aus einem entsprechenden Material gefertigt, welches eine Absprengung erlaubt. Hierzu sind Kunststoffe, aber auch Aluminium denkbar.

Erfindungsgemäß ist es ebenfalls möglich, dass der Deckel durch die Druckkraft nicht abgesprengt wird, sondern über die Stifte abgeschert wird. Dazu sind die Stifte aus einem Material gefertigt, welches eine solche Abscherung ermöglicht. Auch hier sind die gleichen vorgenannten Materialien denkbar.

Nachdem der Deckel durch Abscherung oder Absprengung die Öffnung freigelegt hat, kann der Wirksatz nun seinen Effekt ausbringen. Durch diese Ausgestaltung eines pyrotechnischen Wirkkörpers ist es möglich eine Verdammung präzise durch Größe und Material der Stifte, des Gehäuses sowie des Deckels einzustellen und auch zu reproduzieren. Die Ungenauigkeiten, wie sie beim herkömmlichen Einrollen auftreten, sind dadurch nicht mehr vorhanden. Ebenso wird in dieser Ausführung kein unitionsfuß benötigt.

Der erfindungsgemäße Wirkkörper ist mit einem Wirksatz ausgestattet, welcher bei Abbrand optische oder akustische Effekte verursachen kann. Unter optischen Effekten werden hierbei jede Art von Lichteffekten verstanden, sodass beispielsweise pyrotechnische Leuchtkörper entstehen. Unter akustischen Effekten werden dabei alle Arten von hörbaren Schalierzeugun- gen verstanden, wie beispielsweise Knalleffekte. Die optischen Effekte können auch im infrarot- oder ultravioletten Bereich angesiedelt sein und die akustischen Effekte ebenfalls in einem Frequenzspektrum leicht über- oder unterhalb des hörbaren Bereichs.

Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist so im Gehäuse angebracht, dass diese den Wirksatz zünden kann. In einer möglichen Ausführungsform besitzt dazu die Zündvorrichtung eine Kontaktmöglichkeit, durch welche die Zündvorrichtung aktiviert werden kann. Diese Kontaktmöglichkeit kann am Gehäuse oder am Deckel vorgesehen sein, sodass der pyrotechnische Wirkkörper von außen kontaktiert werden kann und somit die Zündvorrichtung aktiviert werden kann.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform kann die Zündvorrichtung auch durch elektromagnetische Signale aktiviert werden. Hierzu kann die Zündvorrichtung durch Funksignale oder durch drahtlose Netzwerktechnik aktiviert werden, wie beispielsweise Bluetooth, WLAN oder GSM-Signale. Ebenso kann die Zündvorrichtung auch derart gestaltet sein, dass sie auf einen gewissen Wellenbereich elektromagnetischer Strahlung reagiert und dadurch die Zündvorrichtung aktiviert wird.

Weiterhin ist in einer besonderen Ausführungsform ein Verzögerungselement im pyrotechnischen Wirkkörper vorgesehen, welches eine verzögerte Aktivierung der Zündvorrichtung ermöglicht. Im Falle einer aktivierten Zündvorrichtung wird dann diese erst nach Ablauf einer voreingestellten Zeit den Wirksatz zünden. Das Verzögerungselement kann dabei aus einer elektronischen Verzögerung bestehen, es kann aber auch eine Abbrandverzögerung vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß baut sich nach Zündung des Wirksatzes durch dessen Abbrand ein Druck im pyrotechnischen Wirkkörper auf. Dieser Druck entsteht vorzugsweise zwischen Wirksatz und Deckel, sodass der Druck eine Druckkraft auf den Deckel ausüben kann. Wenn diese groß genug ist, wird, wie bereits genannt, der Deckel über die Stifte abgeschert oder abgesprengt. In einer besonderen Ausführungsform ist zwischen Wirksatz und Deckel ein Druckraum vorgesehen, in welchem der Druck aufgebaut wird. Der Druckraum ist so gestaltet, dass nach Absprengen bzw. Abscheren des Deckels, die frei werdenden Kräfte eine optimale Ausbringung der Effektladung bewirken.

Die Druckkraft, die zum Absprengen bzw. Abscheren des Deckels erforderlich ist, wirkt der Haltekraft des Deckels durch die Befestigung der Stifte entgegen. Der Deckel wird also dann abgesprengt bzw. abgeschert, wenn die Druckkraft größer ist als die Haltekraft des Deckels. Nach der Absprengung ist die Öffnung des Gehäuses nicht mehr durch den Deckel abgedeckt und liegt somit offen. Durch diese Öffnung im Gehäuse kann dann die Ausbringung der Effektladung geschehen.

Für die Befüllung des pyrotechnischen Wirkkörpers mit dem Wirksatz wird vorgeschlagen, dass der Wirkkörper direkt befüllt wird und anschließend mit dem Deckel abgedeckt wird, sodass eine Verdammung des Wirkkörpers erreicht wird. Ebenso ist es allerdings möglich, den Wirksatz mittels einer Kartusche in den pyrotechnischen Wirkkörper einzubringen. Dies erleichtert die Herstellung des Wirkkörpers, sowie die Einbringung des Wirksatzes in den Wirkkörper.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen pyrotechnischen Wirkkörper mit aufgebrachtem Deckel; Fig. 2 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen pyrotechnischen Wirkkörper mit aufgebrachtem Deckel.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen pyrotechnischen Wirkkörper, bestehend aus einem zylinderförmigen Gehäuse 1 , welcher eine im Schnitt kreisförmige Mantelfläche aufweist. Diese Mantelfläche ist von zwei Schnittflächen begrenzt, wobei eine Schnittfläche als Boden ausgestaltet ist und somit geschlossen ist, sodass eine Art Dose als Gehäuse 1 entsteht. Die zweite Schnittfläche ist als Öffnung ausgeführt, sodass eine Schnittfläche des Mantels des Gehäuses 1 mit einem Boden verschlossen ist und die zweite Schnittfläche durch die Öffnung geöffnet ist.

Am Gehäuse sind Ausnehmungen 7 vorgesehen, die derart gestaltet sind, dass diese radial auf der Mantelfläche des Gehäuses 1 angeordnet sind und sie einen Durchbruch von außer- halb des Gehäuses 1 nach innerhalb darstellen. Die Ausnehmungen 7 sind auf der Mantelfläche des Gehäuses 1 in Richtung der Öffnung angebracht, wobei die Ausnehmungen 7 nicht bis an die Öffnung heranreichen. Mindestens ein Steg ist zwischen den Ausnehmungen 7 und der Öffnung des Gehäuses 1 stets vorhanden.

Ebenfalls ist ein Deckel 2 vorgesehen, welcher die Öffnung des Gehäuses 1 abdecken kann. Dazu ist der Deckel 2 genau so groß ausgeführt, dass bei abgedeckter Öffnung das Gehäuse 1 vollständig verschlossen ist.

Der Deckel 2 weist Bohrungen auf, welche bei abgedecktem Gehäuse 1 auf die Ausnehmungen 7 ausrichtbar sind. Dazu weist der Deckel 2 die gleiche Anzahl an Bohrungen auf, wie Ausnehmungen 7 im Gehäuse 1 vorgesehen sind. Die Bohrungen entsprechen in ihrer Größe ebenfalls den Ausnehmungen 7 und sind radial am Deckel 2 angeordnet. Der Deckel 2 besitzt dazu eine gewisse Dicke oder einen überstehenden Rand, mit dem der Deckel 2 in den Innenraum des Gehäuses 1 hineinragt. Der Deckel 2 ragt damit soweit in den Innenraum des Gehäuses 1 rein, bis die Ausnehmungen 7 von dem Deckel 2 überragt sind.

Die Bohrungen im Deckel 2 können dann durch Drehung des Deckels 2 so ausgerichtet werden, dass sie mit den Ausnehmungen 7 übereinstimmen. Der Deckel 2 kann dann über Stifte 6, welche in die Bohrungen und Ausnehmungen 7 einpassbar sind, so befestigt werden, dass der Deckel 2 über die Stifte 6 mittels einer Haltekraft auf der Öffnung des Gehäuses 1 gehalten wird.

In der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist weiterhin zu erkennen, dass ein Großteil des Innenraums des Gehäuses 1 von dem Wirksatz 3 eingenommen wird. Dieser Wirksatz 3 ist ein pyrotechnischer Wirksatz 3, der durch Abbrand akustische oder optische Effekte verursacht.

Wird der Wirksatz 3 gezündet, erzeugt dieser durch Abbrand einen Druck im Gehäuse 1 des pyrotechnischen Wirkkörpers, wobei dieser Druck eine Druckkraft auf den Deckel 2 ausübt, die der Haltekraft des Deckels 2 entgegenwirkt. Wenn sich nun genügend Druck aufgebaut hat, wird der Deckel 2 abgesprengt oder über die Stifte 6 abgeschert, sodass die Öffnung des Gehäuses 1 nunmehr nicht mehr abgedeckt ist. Danach wird der akustische oder optische Effekt durch den Abbrand des Wirksatzes 3 aus der Öffnung des Gehäuses 1 ausgebracht.

Zum Anzünden des Wirksatzes 3 besitzt der pyrotechnische Wirkkörper im Gehäuse 1 eine Zündvorrichtung, welche den Wirksatz 3 zünden kann. Diese Zündvorrichtung kann über eine nach außerhalb des Gehäuses 1 gerichtete Kontaktierung gezündet werden oder aber über ein elektromagnetisches Signal. Wird die Zündvorrichtung aktiviert, entzündet diese den Wirksatz 3.

Optional ist der Zündvorrichtung ein Verzögerungseiement 5 zugeordnet, welches eine zeitliche Verzögerung der Zündung verursacht. Bei Aktivierung der Zündvorrichtung zündet diese durch das Verzögerungselement 5 erst nach Ablauf einer bestimmten Zeit den Wirksatz 3.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Merkmale beschränkt, vielmehr sind weitere Ausführungsformen denkbar. So ist es möglich, dass mehrere Wirksätze vorgesehen sind, die unterschiedliche Wirkladungen beinhalten. Diese können dann gleichzeitig o- der über ein Verzögerungseiement zu unterschiedlichen Zeiten gezündet werden. Ebenso ist es denkbar, die Zündung durch mechanische Einwirkung auf den Wirkkörper zu zünden. Weiterhin ist es denkbar, dass der Deckel durch die Druckkraft die Stege zwischen Ausnehmung und Gehäuse deformiert und damit der Deckel von der Öffnung gelöst wird.

BEZUGSZEICHENLISTE

1. Gehäuse

2. Deckel

3. Wirksatz

4. Druckraum

5. Verzögerungselement

6. Stift

7. Ausnehmung

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Pyrotechnischer Wirkkörper mit einem Gehäuse {1), einer Zündvorrichtung und mindestens einem Wirksatz (3), welcher in das Gehäuse eingebracht ist,

wobei das Gehäuse (1) eine Öffnung aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse Ausnehmungen (7) aufweist,

dass die Öffnung des Gehäuses (1) mit einem Decke! (2) abdeckbar ist,

dass der Deckel (2) Bohrungen aufweist, welche bei abgedecktem Gehäuse (1) auf die

Ausnehmungen (7) ausrichtbar sind

und dass der Deckel (2) über Stifte (6), welche in die Bohrungen und die Ausnehmungen (7) einpassbar sind, auf der Öffnung des Gehäuses (1) mittels einer Haltekraft gehalten werden kann.

2. Pyrotechnischer Wirkkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wirksatz (3) optische oder akustische Effekte durch Abbrand verursacht.

3. Pyrotechnischer Wirkkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckraum im Gehäuse (1) des Wirkkörpers vorgesehen ist.

4. Pyrotechnischer Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung den Wirksatz (3) zünden kann.

5. Pyrotechnischer Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung eine Kontaktmöglichkeit am Gehäuse (1) oder am Deckel (2) umfasst, durch welche die Zündvorrichtung aktiviert werden kann.

6. Pyrotechnischer Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung durch elektromagnetische Signale aktiviert werden kann.

7. Pyrotechnischer Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verzögerungselement vorgesehen ist, welches eine verzögerte Aktivierung der Zündvorrichtung ermöglicht.

8. Pyrotechnischer Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zündung des Wirksatzes (3) sich ein Druck im Gehäuse (1) zwischen Wirksatz (3) und Deckel (2) aufbaut.

9. Pyrotechnischer Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckraum (4) im Gehäuse (1) vorgesehen ist, in welchem sich bei Zündung des Wirksatzes (3) ein Druck aufbauen kann.

10. Pyrotechnischer Wirkkörper nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck eine Druckkraft im Gehäuse erzeugt, welche der Haltekraft entgegenwirkt und größer ist als die Haltekraft.

11. Pyrotechnischer Wirkkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (2) durch die Druckkraft vom Gehäuse getrennt werden kann und somit die Öffnung im Gehäuse freilegt.

12. Pyrotechnischer Wirkkörper nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Druckkraft der Deckel über die Stifte (6) abgeschert wird.

13. Pyrotechnischer Wirkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirksatz (3) mittels einer Kartusche in das Gehäuse (1) eingebracht ist.