[0001] Die Erfindung betrifft ein Geschoss einer Lenkmunition.
[0002] Ein aus der Praxis bekanntes Geschoss einer Lenkmunition enthält zwei Geschossteile,
nämlich die eigentliche Geschosshülle und ein daran um die Mittellängsachse des Geschosses
drehbar gelagertes und damit rollentkoppeltes Heckleitwerk.
[0003] Die Drehlagerung ist durch eine Lagereinheit bewerkstelligt, die Wälzlager enthält.
Durch das Eigengewicht der Wälzlager und der hohen Beschleunigung (beim Abschuss des
Geschosses aus einem Rohr) treten Brinellierungen an den Laufflächen der Lager auf.
Diese beeinträchtigen das Laufverhalten und sorgen für ungewollte Effekte. Diese gilt
es zu verhindern.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, Verbesserungen bei einer derartigen Lagereinheit bzw.
einem derartigen Geschoss vorzuschlagen.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Lagereinheit gemäß Patentanspruch
1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien
ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den
beigefügten Figuren.
[0006] Die Lagereinheit ist eine solche für ein Geschoss einer Lenkmunition. Dabei wird
von folgendem Geschoss ausgegangen: Das Geschoss enthält entlang einer Längsachse
(Mittellängsachse) einen ersten Geschossteil und einen zweiten Geschossteil. Das Geschoss
kann auch weitere Geschossteile enthalten. Der erste Geschossteil ist z. B. ein eigentlicher
Geschosskörper / -hülle. Der zweite Geschossteil ist z. B. ein Rotationskörper, der
also gegenüber dem Geschosskörper rotierbar ist, z. B. eine Heck- oder Frontstruktur
oder -leitwerk, insbesondere mit Leitwerkselementen, z. B. Canards. Alternativ kann
auch der erste Geschossteil das Leitwerk und der zweite Geschossteil die Geschosshülle
sein usw.
[0007] Die beiden Geschossteile sind (an bzw. über deren jeweiligen Montageabschnitt, siehe
unten) mit Hilfe der Lagereinheit wie folgt verbunden: Mit Hilfe der Lagereinheit,
also aufgrund der Lagerung, sind beide Geschossteile in Axialrichtung ("Richtungen"
beziehen sich hier stets auf die Längsachse) zwischen einer Rohrposition und einer
Flugposition verschiebbar. In der Rohrposition liegen beide Geschossteile in Axialrichtung
aneinander an und in der Flugposition sind sie voneinander beabstandet. Die Geschossteile
können also voneinander weg, insbesondere auch aufeinander zu bewegt werden. Dank
der Lagerung sind außerdem beide Geschossteile in der Flugposition mit Hilfe der Lagereinheit
gegeneinander um die Längsachse rotierbar. Die Rohrposition bildet also eine erste
Endlage, in der das Geschoss zusammengeschoben ist und die Geschossteile aneinander
anschlagen. In der Flugposition sind die Geschossteile voneinander entfernt, weisen
also einen Abstand bzw. ein Spiel auf, so dass sie gegeneinander rotierbar sind.
[0008] Die Lagereinheit enthält ein - insbesondere axial führendes - Wälzlager mit einem
ersten und einem zweiten Ring und Wälzkörpern, ggf. mit einem Käfig für die Wälzkörper
usw. "Axial führend" heißt, dass in Axialrichtung des Lagers dessen erster und zweiter
Ring (Innenring und Außenring oder umgekehrt) nicht gegeneinander verschiebbar sind.
Das Lager kann also Axialkräfte in beiden Richtungen aufnehmen. In Axialrichtung ist
also keine Verschiebung zwischen den Ringen möglich, z. B. ist ein solches Lager als
ein oder mehrere Rillenkugellager oder als zwei Schulterkugellager in O- oder X-Anordnung
aufgebaut oder enthält diese. Der "Ring" entartet dann ggf. in zwei oder mehr einzelne
Ringe usw.
[0009] Die Lagereinheit enthält einen ersten Montageabschnitt des ersten Geschossteils und
einen zweiten Montageabschnitt des zweiten Geschossteils. Die Montageabschnitte sind
dabei die notwendigen Teile des Geschosses, die zur Montage bzw. Aufnahme der restlichen
Elemente der Lagereinheit (Wälzlager, Federelement, ..., siehe unten) dienen, wobei
diese restlichen Teile unter anderem die eigentliche Lagerung bewirken.
[0010] Der erste Ring ist am ersten Montageabschnitt in Axialrichtung festgelegt. Der zweite
Ring ist am zweiten Montageabschnitt in Axialrichtung verschiebbar gelagert.
[0011] "Festgelegt" bedeutet dabei eine hinsichtlich der Axialrichtung ortsfeste Anordnung.
"Verschiebbar gelagert" bedeutet eine Beweglichkeit in Axialrichtung. Eine Bewegung
in Umfangsrichtung kann für beide Ringe möglich sein, insbesondere ist jedoch hier
auch eine ortsfest Anordnung vorgesehen. Eine Rotation zwischen den Geschossteilen
bzw. Montageabschnitten ist dann alleine durch Wälzlager an sich möglich. In Radialrichtung
sind die Ringe immer festgelegt.
[0012] Die Lagereinheit enthält ein Federelement, das in der Rohrposition den zweiten Ring
in Axialrichtung in einer Abschussrichtung des Geschosses gegenüber dem zweiten Geschossteil
mit einer Vorspannkraft vorspannt. Das Federelement ist außerdem dazu eingerichtet,
das Geschoss von der Rohrposition in die Flugposition zu überführen, d. h. die beiden
Geschossteile in Axialrichtung voneinander weg zu bewegen. Dies gilt nur für den Fall,
dass eine solche Bewegung möglich ist, z. B. da ein Halteelement (siehe unten) gelöst
wurde oder nach Abschuss des Geschosses, wenn die äußeren Kräfte (z. B. ausreichend
nachlassende Beschleunigung nach dem Abschuss) dies zulassen.
[0013] Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen
und weist noch die nachfolgenden Ausführungsformen auf. Die Ausführungsformen werden
dabei teils vereinfachend auch "die Erfindung" genannt. Die Ausführungsformen können
hierbei auch Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen enthalten
oder diesen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen
einschließen.
[0014] Nach dem Rohrdurchgang und somit nach der Abschussbelastung muss eine freie Rotation
zwischen beiden Geschossteilen, insbesondere des Heckleitwerks, um die Längsachse
des Projektils möglich sein. Deshalb werden als Wälzlager Lager ausgesucht, die während
der Flugphase eine reibungsarme und konstante Rotation um die Drehachse (Längsachse)
gewährleisten. Bei der Wahl der jeweiligen Lager ist darauf zu achten, dass sie den
Beschleunigungskräften beim Abschuss standhalten und nicht beschädigt werden, da sonst
keine uneingeschränkte Funktion sichergestellt ist. Zu hohe Reibmomente hätten zur
Folge, dass die Drehbewegungen des Heckleitwerks auf den vorderen Bereich des Projektils
rückgekoppelt werden. Auftretende Reibmomente können dabei nicht als konstante Parameter
gesehen werden, wodurch insbesondere eine Canard-Steuerung stark erschwert und negativ
beeinflusst würde.
[0015] Um eine Beschädigung der Lager durch die hohen Abschussbelastungen zu vermeiden,
müssen die wirkenden Kräfte über die Heckstruktur (z. B. zweiter Geschossteil) auf
das Geschoss (z. B. erster Geschossteil) abgeleitet werden, sodass die Lager nur durch
ihr Eigengewicht belastet werden. Dies wird durch die Rohrposition und das Anliegen
der beiden Geschossteile aneinander erreicht. Nach dem Rohrverlassen muss daher ein
Lagerspalt durch eine Verschiebung der Heckstruktur freigegeben werden (Entfernen
der Geschossteile voneinander zur Flugposition). Dies wird durch das Federelement
erreicht. Die Lager werden sowohl radial als auch axial belastet.
[0016] Darüber hinaus ist die lange Lagerzeit der Munition (mehrere Jahre) und der damit
verbundene lange Stillstand der verbauten Lager, die dadurch z. B. eine wartungsfreie
Schmierung enthalten können, um diesen Anforderungen gerecht zu werden, zu beachten.
[0017] Die Lagereinheit ist insbesondere im Inneren der Geschosshülle und somit vor Verformung
geschützt (z. B. keine radiale Quetschung beim Abschuss) untergebracht. Die Lagerung
besteht insbesondere aus zwei in O-Anordnung verspannten Spindellagern, insbesondere
Schrägkugellager mit Keramikkugeln und einem Druckwinkel von 25°. Diese Anordnung
erzeugt eine leichte Vorspannung und große Steifigkeit der Lagereinheit. Die Vorspannung
der Lager (Innenringe, montiert am einen Geschossteil, z. B. an einem Wickelleitwerk)
übernimmt insbesondere ein Schiebesitz zusammen mit einer Spannmutter. An den Außenringen
sind die Lager insbesondere mit Hilfe einer Außenspannmutter im anderen Geschossteil
(z. B. Träger des Geschosskörpers für das Wickelleitwerk) befestigt. Diese Außenspannmutter
übernimmt insbesondere gleichzeitig die Führung des Federelements, insbesondere von
Tellerfedern.
[0018] Durch die Verspannung der Lager wirken beim Abschuss hohe statische, axiale Kräfte
auf das vordere Lager (in Flugrichtung gesehen), da es sowohl beide Innenringe, Kugeln
und Käfige, als auch den Schiebesitz und die Spannmutter unter Beschleunigung tragen
muss.
[0019] Durch die Beschleunigung und die Massen der Bauteile wird eine Kraft von z. B. 7439,9
N erzeugt. Das Problem besteht darin, dass das Lager z. B. nur eine maximale Hertz'sche
Pressung von 4200 MPa und damit eine maximale Kraft von 4500 N ertragen kann.
[0020] Da das Lager infolge der Kraft beschädigt werden würde und Brinellierungen auftreten
würden, wird die Belastung erfindungsgemäß konstruktiv verringert. Hierfür ist das
Federelement vorgesehen, insbesondere Tellerfedern, welches z. B. eine Kraft von 3065
N im vorgespannten Zustand entgegen der Abschussbelastung aufbringt.
[0021] Durch diese Maßnahme kann die Belastung auf das Lager, z. B. auf erträgliche 7439,9
- 3065 = 4374,9 N, begrenzt werden. Um den benötigten Federweg (Axialbewegung von
der Rohr- in die Flugposition) von z. B. 2 mm zum Freigeben der Lagerung zu erzeugen,
werden insbesondere mehrere, z. B. fünf Tellerfedern in einer Tellerfedersäule gestapelt.
Da jedoch jede einzelne Tellerfeder durch ihr Eigengewicht und die hohe Beschleunigung
eine Kraft von 1177,2 N erzeugt, ist insbesondere ein Stützelement vorgesehen. Insbesondere
wird dieses Bauteil ("Abstützung / Stützelement") in die Tellerfedersäule eingebaut.
Hierdurch kann die Kraft, welche benötigt wird, um das Lager nicht zu überlasten beibehalten
werden.
[0022] Durch den durch die Axialbewegung zwischen Rohr- und Flugposition entstehenden Spalt
von z. B. ca. 0,28 mm kann das eine Geschossteil (z. B. die Heckstruktur mit den Fins)
frei um das andere Geschossteil (z. B. die Geschosshülle) rotieren, wodurch z. B.
die Funktion des rollentkoppelten Heckleitwerks gewährleistet wird. Der Spalt wird
insbesondere durch die verbleibende Kraft des Federelements (z. B. der Tellerfedern,
z. B. mit rund 300 N) in der Flugposition offengehalten.
[0023] Gemäß der Erfindung ergibt sich also eine beschleunigungsfeste Lagerung. Es ergibt
sich eine Lagereinheit für eine Lenkmunition, welche auch unter hohen Beschleunigungen
aus einer Rohrwaffe keinen Schaden nimmt.
[0024] Über das Federelement (insbesondere Tellerfedern) wird eine Kraft aufgebracht, die
entgegen der beim Abschuss entstehenden Kraft wirkt. Dies verhindert eine Beschädigung
der Lagereinheit durch die hohen statischen, axialen Lasten beim Abschuss. Gemäß der
Erfindung sind nur wenige Bauteile nötig, was eine kompakte Bauform ermöglicht.
[0025] Durch die erfindungsgemäße Abstützung des zweiten Rings - insbesondere über einen
zusätzlichen Stützring ("Stützelement") - kann die Konstruktion aus wenigen unkomplizierten
Bauteilen sowie ein paar Normteilen aufgebaut werden.
[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement ein in Axialrichtung gestapeltes
Federpaket aus Einzelfedern. Die Einzelfedern sind insbesondere Tellerfedern. So lässt
sich besonders gut ein geeignetes Federelement realisieren.
[0027] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform enthält das Federpaket in Axialrichtung
einen ersten und einen zweiten Paketteil. Der erste Paketteil ist dem zweiten Ring
zugewandt, der zweite Paketteil ist dem zweiten Montageabschnitt zugewandt. Beide
Paketteile sind in der Rohrposition durch ein Stützelement entkoppelt. Das Stützelement
liegt hierzu entgegen der Abschussrichtung an einem Anschlag am bzw. des zweiten Montageabschnitts
an und nimmt so die Kraft des ersten Paketteils bzw. des zweiten Rings auf. Der zweite
Paketteil ist somit hinsichtlich seiner Eigenmasse bzw. Beschleunigung hinsichtlich
der Abstützung des zweiten Rings entkoppelt. Die Paketteile sind aber in der Flugposition
gekoppelt. Dies wird dadurch erreicht, dass dann das Stützelement (durch die Federkraft
/ Federweg des zweiten Paketteils) in Flugrichtung vom Anschlag abgehoben ist und
in Axialrichtung beweglich ist. So kann ein großer Federweg erreicht werden, um das
Geschoss aus der Rohr- in die Flugposition zu bringen.
[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Ring am ersten Montageabschnitt
in Axialrichtung und Umfangsrichtung festgelegt und der zweite Ring ist am zweiten
Montageabschnitt in Axialrichtung verschiebbar gelagert und in Umfangsrichtung festgelegt.
Dies entspricht der o.g. Fixierung der Ringe in Umfangsrichtung, weshalb die Rotation
zwischen den Geschossteilen alleine durch das Wälzlager bzw. die Wälzkörper erreicht
wird, was zu einer besonders definierten Rotation führt.
[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lagereinheit dazu ausgebildet ist, das
Geschoss nach Erreichen der Flugposition in dieser zu halten. Somit ist ein zusätzliches
Bauteil, z. B. zur Arretierung des Geschosses in der Flugposition, vermieden. Die
Lagereinheit weist daher eine Mehrfachfunktionalität auf.
[0030] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die Lagereinheit dadurch
zum Halten des Geschosses in der Flugposition ausgebildet, dass das Federelement den
zweiten Ring in Axialrichtung in der Abschussrichtung des Geschosses gegenüber dem
zweiten Geschossteil in der Flugposition mit einer Haltekraft vorspannt. Insbesondere
ist die Haltekraft kleiner der Vorspannkraft. So kann durch ein entsprechendes Federelement
(ausreichend stark, ausreichender Federweg, ...) ein besonders einfaches Halten in
der Flugposition erreicht werden.
[0031] In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Lagereinheit ein Schiebeelement.
Der zweite Ring ist dadurch am zweiten Montageabschnitt in Axialrichtung verschiebbar
gelagert, dass der zweite Ring am Schiebeelement in Axialrichtung befestigt ist und
das Schiebeelement am zweiten Montageabschnitt in Axialrichtung verschiebbar gelagert
ist. Somit können insbesondere mehrere Teillager (siehe unten) zum Wälzlager zusammengefasst
werden und deren zweite Ringe im Schiebeelement gemeinsam fixiert werden, um diese
gemeinsam relativ zum zweiten Montageabschnitt verschieben zu können.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Wälzlager mindestens zwei Teillager.
Jedes Teillager ist hierbei wieder ein Wälzlager und enthält einen ersten und zweiten
Ring und Wälzkörper, ggf. einen Käfig für die Wälzkörper usw. Z. B. können so die
oben genannten Lager in O- oder X-Anordnung zu einem gemeinsamen Wälzlager kombiniert
werden. So kann eine besonders günstige Lagerung im Geschoss realisiert werden.
[0033] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform sind zwei der Teillager Schulterkugellager
in O-Anordnung. Dies führt zu einer besonders geeigneten Lagerung für ein Geschoss.
[0034] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform sind die ersten Ringe der Teillager
gemeinsam am ersten Montageabschnitt festgelegt. Alternativ oder zusätzlich sind -
in Verbindung mit dem oben genannten Schiebeelement - die zweiten Ringe der Teillager
gemeinsam an dem Schiebeelement in Axialrichtung festgelegt. Dies führt zu einer besonders
einfachen Befestigungsmöglichkeit der Ringe an den beiden Montageabschnitten.
[0035] Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass das Lager aus zwei Teillagern besteht.
Lager sind auch zweireihig in einem Gehäuse erhältlich. Zum anderen sind für die Konstruktion
auch andere Lagertypen wie Momentenlager oder Rillenkugellager denkbar. Die oben beschriebene
Anordnung von zwei Schulterkugellagern bzw. Schrägkugellagern in O-Anordnung stellt
somit eine von mehreren möglichen Anordnungen dar.
[0036] Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Geschoss nach Anspruch 11, mit
dem ersten und dem zweiten Geschossteil und der erfindungsgemäßen Lagereinheit. Das
Geschoss und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile
wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lagereinheit erläutert.
[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Geschossteil ein Geschosskörper,
insbesondere eine Geschosshülle und der zweite Geschossteil ein Rotationskörper, insbesondere
eine Front- / Heckstruktur, ein Front- / Heckleitwerk, insbesondere mit Canards, insbesondere
ein Wickelleitwerk.
[0038] In einer bevorzugten Ausführungsform sind erster und zweiter Geschossteil im aneinander
anliegenden Bereich nach Art eines zueinander in der Rohrposition zumindest teilweise
formschlüssig passenden konischen Formpaares ausgebildet. Durch die Konizität kann
ein besonders günstiges Geschoss geschaffen werden.
[0039] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform weist der erste Geschossteil
eine sich entgegen der Abschussrichtung verjüngende Kegelstumpfform auf und sowohl
an der stumpfen Stirnfläche als auch an der Mantelfläche liegt der erste Geschossteil
am zweiten Geschossteil an. Der Kegelstumpf ist der eines geraden Kreiskegels. Eine
solche Form ist besonders einfach zu bewerkstelligen.
[0040] In einer bevorzugten Ausführungsform sind erstes und zweites Geschossteil durch ein
Halteelement in der Rohrposition gehalten, wobei das Halteelement dazu eingerichtet
ist, sich nach einem Abschuss zu lösen und die Geschossteile zur Bewegung in die Flugposition
freizugeben. So ist das Geschoss bereits vor dem Abschuss in der Rohrposition gehalten.
Das Halteelement ist insbesondere ein axial an beiden Geschossteilen angreifender
Haltestift mit einer axial wirkenden Soll-Abrissstelle, die beim Rohraustritt des
Geschosses reißt.
[0041] Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten
Figuren. Dabei zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
- Figur 1
- ein Geschoss mit Lagereinheit in Rohrposition,
- Figur 2
- die Lagereinheit als Detail II aus Figur 1,
- Figur 3
- das Geschoss aus Figuren 1 und 2 in Flugposition.
[0042] Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein lenkbares Geschoss 2 bzw. Projektil einer nicht weiter
dargestellten Lenkmunition. Figur 2 zeigt dabei das Detail II aus Figur 1. Figuren
1 und 2 zeigen eine Rohrposition, Figur 3 eine Flugposition des Geschosses 2. Das
Geschoss 2 weist eine Längsachse 4 bzw. Mittellängsachse und eine Abschussrichtung
6 auf. In der Abschussrichtung 6 wird das Geschoss 2 bei seiner Benutzung aus einem
nicht dargestellten Geschützrohr abgefeuert.
[0043] Das Geschoss 2 enthält einen ersten Geschossteil 8a in Form eines vorderen Geschosskörpers
bzw. einer Geschosshülle und einen zweiten Geschossteil 8b in Form eines Rotationskörpers
bzw. Heckleitwerks, hier eines Wickelleitwerks. Das Heckleitwerk weist steuerbare
Flügel 10 in Form von Fins bzw. Canards auf, die sich in den Figuren 1 und 2 in einem
eingeklappten bzw. Ruhezustand befinden; in Figur 3 sind diese ausgeklappt und werden
zum Lenken des Geschosses 2 genutzt.
[0044] Das Geschoss 2 enthält eine Lagereinheit 12. Durch diese sind die beiden Geschossteile
8a,b wie folgt verbunden bzw. aneinander befestigt bzw. gehalten: In einer Axialrichtung
entlang der Längsachse 4 sind die Geschossteile 8a,b gegeneinander verschiebbar. So
können sie aus einer ersten Endposition, der Rohrposition R gemäß Figur 1 und 2, in
eine zweite Endposition, die Flugposition F gemäß Figur 3, axial verschoben bzw. voneinander
entfernt werden (Pfeile 14). In der Flugposition F gemäß Figur 3 können sie außerdem
gegeneinander um die Längsachse 4 rotiert werden (Pfeil 16 um die Längsachse 4).
[0045] Die Lagereinheit 12 enthält ein Wälzlager 18 mit einem ersten Ring 20a, hier einem
Außenring, und einem zweiten Ring 20b, hier einem Innenring. Wälzkörper 22 der Lagereinheit
sind hier Kugeln, die in einem nicht dargestellten Käfig der Lagereinheit 12 geführt
sind. Im Beispiel ist das (eine, gemeinsame) Wälzlager 18 aus zwei einzelnen Teillagern
24a,b aufgebaut, hier zwei Schulter- bzw. Schrägkugellager bzw. Spindellager, die
in O-Anordnung verspannt sind. Jedes der Teillager 24a,b weist jeweils für sich einen
ersten Ring 26a und einen zweiten Ring 26b sowie einen Teil der Wälzkörper 22 und
einen eigenen Führungskäfig für diese auf.
[0046] Der Lagereinheit 12 zugerechnet ist auch ein jeweiliger erster Montageabschnitt 28a
des ersten Geschossteils 8a und ein zweiter Montageabschnitt 28b des zweiten Geschossteils
8b. Die Montageabschnitte 28a,b dienen dazu, die sonstigen Komponenten der Lagereinheit
12 - unter anderem das Wälzlager 18 - an den Geschossteilen 8a,b zu befestigen bzw.
aufzunehmen.
[0047] Der erste Ring 20a ist am ersten Montageabschnitt 28a in Axial-, Radial- und Umfangsrichtung
festgelegt. Hierzu sind die beiden ersten Ringe 26a in Axialrichtung durch eine Außenspannmutter
30 gegen eine Anschlagschulter 32 des ersten Geschossteils 8a verspannt.
[0048] Der zweite Ring 20b ist am zweiten Montageabschnitt 28b in Axialrichtung verschiebbar
gelagert und in Radialrichtung festgelegt. Hierzu sind die beiden zweiten Ringe 26b
an einem Schiebeelement 34 befestigt, das wiederum in Axialrichtung zum zweiten Montageabschnitt
28b verschiebbar ist. Das Schiebeelement ist aus einem Schiebesitz 36 und einer Spannmutter
38 aufgebaut, wobei die zweiten Ringe 26b in Axialrichtung durch die Spannmutter 38
am Schiebesitz 36 bzw. dessen Anschlagschulter 40 verspannt sind. Eine Anschlagmutter
42 sowie ein Anschlag 44 in Form einer Schulter (siehe unten) begrenzen die axiale
Verschiebbarkeit des Schiebeelements 34 und damit des Rings 20b.
[0049] Die Lagereinheit 12 enthält ein Federelement 46, hier ein Federpaket aus zwei Paketteilen
48a,b, das insgesamt fünf Einzelfedern 50, hier Tellerfedern, enthält. Der erste Paketteil
48a enthält eine, der zweite Paketteil 48b vier Einzelfedern 50. Die beiden Paketteile
48a,b sind in der Rohrposition R durch ein Stützelement 52 entkoppelt. Das Stützelement
52 ist hier eine Ringscheibe, die in Axialrichtung am zweiten Montageabschnitt 28b
verschiebbar ist, jedoch in der Rohrposition R entgegen der Abschussrichtung 6 am
Anschlag 44 anliegt, was für die oben genannte Entkopplung sorgt.
[0050] Die Außenspannmutter 30 dient auch zur Aufnahme bzw. Führung des Federelements 46
einschließlich des Stützelements 52.
[0051] In der Rohrposition R spannt das Federelement 46 den zweiten Ring 20b sowie das Schiebeelement
34 in Abschussrichtung 6 gegenüber dem zweiten Geschossteil 8b mit einer Vorspannkraft
FV von 3065N vor.
[0052] Erster und zweiter Geschossteil 8a,b sind im (während der Rohrposition R) aneinander
anliegenden Bereich nach Art eines zueinander in der Rohrposition R zumindest teilweise
formschlüssig passenden konischen Formpaares ausgebildet. Der erste Geschossteil 8a
weist eine sich entgegen der Abschussrichtung 6 verjüngende Kegelstumpfform auf und
liegt sowohl an der stumpfen Stirnfläche 54 als auch an der Mantelfläche 56 am zweiten
Geschossteil 8b an.
[0053] Erstes und zweites Geschossteil 8a,b sind durch ein Halteelement 58 in der Rohrposition
R gehalten. Das Halteelement 58 ist hier ein im ersten Montageabschnitt 28a im ersten
Geschossteil 8a verschraubter Bolzen, der sich über einen Schutztopf 60 am zweiten
Geschossteil 8b bzw. Montageabschnitt 28b abstützt. Der Schutztopf 60 dient außerdem
dazu, die Flügel 10 beim Abfeuern des Geschosses 2 noch während des Rohrdurchgangs
im eingeklappten Zustand zu halten.
[0054] In der Rohrposition R ergibt sich daher ein Spalt S1 zwischen Schiebesitz 36 und
Anschlagmutter 42 von 2mm, sowie ein Spalt S2 von Null zwischen Geschossteilen 8a
und 8b, insbesondere zwischen Stirnfläche 54 und Gegenfläche am Geschossteil 8b und
ein Spalt S3 von Null zwischen Mantelfläche 56 und Gegenfläche am Geschossteil 8b.
[0055] Beim Abschuss wird das Geschoss 2 stark beschleunigt. Aufgrund der Spalte S2,3 von
Null sitzen die Geschossteile 8a,b formschlüssig aufeinander auf und deren Trägheitsmassen
wirken nicht auf die Lagereinheit 12. Aufgrund der Massenträgheit entsteht jedoch
der in Fig. 2 eingezeichnete Kraftfluss der Trägheitskraft FT von 7439,9N an den Komponenten
Schiebesitz36, Spannmutter 38, Innenringe in Form der zweiten Ringe 26b und Wälzkörper
22 (einschließlich nicht eingezeichneter Käfige). Diese Trägheitskraft FT muss alleine
von den in Fig. 2 oberen Wälzkörpern 22 bzw. deren Lagerfläche im oberen Außenring
bzw. oberen ersten Ring 26a aufgefangen werden, was durch den gezeigten Schrägpfeil
in Figur 2 angedeutet ist.
[0056] Dank der Vorspannkraft FV, die der Trägheitskraft FT entgegengerichtet ist, reduziert
sich die Belastung der in den Figuren oberen" Wälzkörper 22 bzw. des Rings 26a damit
auf FT - FV = 7439,9N - 3065N = 4374,9N.
[0057] Das Halteelement 58 ist dazu eingerichtet, sich nach einem Abschuss zu lösen und
die Geschossteile 8a,b zur Bewegung in die Flugposition F freizugeben. Beim Verlassen
des Rohres reißt hierzu das Halteelement 58 an einer Sollbruchstelle 62 ab, und der
Schutztopf 60 entfernt sich vom Geschoss 2. Lediglich ein Rest des Halteelements 58
verbleibt im Geschossteil 8a. Die Flügel 10 klappen in die in Fig. 3 gezeigte ausgeklappte
Position.
[0058] Nach dem Abschuss bzw. dem Abreißen des Halteelements 58 dient das Federelement 46
dazu, die beiden Geschossteile 8a,b in Axialrichtung voneinander wegzubewegen und
so von der Rohrposition R (Figuren 1,2) in die Flugposition F (Figur 3) zu überführen.
[0059] Das Federelement 46 expandiert in Axialrichtung. In diesem Zusammenhang hebt das
Stützelement 52 vom Anschlag 44 ab, was dazu führt, dass nun die Teilpakete 48a,b
zum gesamten Federpaket bzw. Federelement 46 gekoppelt sind. Das Federelement 46 bewirkt
auch nach Erreichen der Flugposition F eine Hal"tkraft FH von ca. 300N am zweiten
Ring 20b. Somit ist die Lagereinheit 12 also auch dazu eingerichtet, das Geschoss
2 nach Erreichen der Flugposition F in dieser zu halten.
[0060] Der Spalt S1 wird nun zu Null, der Spalt S2 zu 2mm und der Spalt S3 zu 0,2783mm erweitert,
was eine freie Rotation der Geschossteile 8a,b um die Längsachse 4 zur Folge hat,
die alleine über das Abrollen der Wälzkörper 22 im Wälzlager 18 bewerkstelligt ist.
Bezugszeichenliste
[0061]
- 2
- Geschoss
- 4
- Längsachse
- 6
- Abschussrichtung
- 8a,b
- Geschossteil
- 10
- Flügel
- 12
- Lagereinheit
- 14
- Pfeil
- 16
- Pfeil
- 18
- Wälzlager
- 20a,b
- Ring
- 22
- Wälzkörper
- 24a,b
- Teillager
- 26a,b
- Ring (Teillager)
- 28a,b
- Montageabschnitt
- 30
- Außenspannmutter
- 32
- Anschlagschulter
- 34
- Schiebeelement
- 36
- Schiebesitz
- 38
- Spannmutter
- 40
- Anschlagschulter
- 42
- Anschlagmutter
- 44
- Anschlag
- 46
- Federelement
- 48a,b
- Paketteil
- 50
- Einzelfeder
- 52
- Stützelement
- 54
- Stirnfläche
- 56
- Mantelfläche
- 58
- Halteelement
- 60
- Schutztopf
- 62
- Sollbruchstelle
- R
- Rohrposition
- F
- Flugposition
- FV
- Vorspannkraft
- FH
- Haltekraft
- FT
- Trägheitskraft
- S1-3
- Spalt
1. Lagereinheit (12) für ein Geschoss (2) einer Lenkmunition, wobei das Geschoss (2)
entlang einer Längsachse (4) einen ersten Geschossteil (8a) und einen zweiten Geschossteil
(8b) enthält, wobei die beiden Geschossteile (8a,b) mit Hilfe der Lagereinheit (12)
verbunden und gegeneinander in Axialrichtung zwischen einer Rohrposition (R) und einer
Flugposition (F) verschiebbar sind, wobei in der Rohrposition (R) beide Geschossteile
(8a,b) in Axialrichtung aneinander anliegen und in der Flugposition (F) voneinander
beabstandet sind, wobei beide Geschossteile (8a,b) in der Flugposition (F) mit Hilfe
der Lagereinheit (12) gegeneinander um die Längsachse (4) rotierbar sind,
- mit einem Wälzlager (18) mit einem ersten und einem zweiten Ring (20a,b) und Wälzkörpern
(22),
- mit einem ersten Montageabschnitt (28a) des ersten Geschossteils (8a) und einem
zweiten Montageabschnitt (28b) des zweiten Geschossteils (8b),
- wobei der erste Ring (20a) am ersten Montageabschnitt (28a) in Axialrichtung festgelegt
ist und der zweite Ring (20b) am zweiten Montageabschnitt (28b) in Axialrichtung verschiebbar
gelagert ist,
- mit einem Federelement (46), das in der Rohrposition (R) den zweiten Ring (20b)
in Axialrichtung in einer Abschussrichtung (6) des Geschosses (2) gegenüber dem zweiten
Geschossteil (8b) mit einer Vorspannkraft (FV) vorspannt,
- wobei das Federelement (46) dazu eingerichtet ist, das Geschoss (2) nach dessen
Abschuss von der Rohrposition (R) in die Flugposition (F) zu überführen.
2. Lagereinheit (12) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (46) ein in Axialrichtung gestapeltes Federpaket aus Einzelfedern
(50) ist.
3. Lagereinheit (12) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federpaket in Axialrichtung einen ersten (48a) und einen zweiten Paketteil (48b)
enthält, wobei der erste Paketteil (48a) dem zweiten Ring (20b) zugewandt ist und
der zweite Paketteil (48b) dem zweiten Montageabschnitt (28b) zugewandt ist, und beide
Paketteile (48a,b) in der Rohrposition (R) durch ein entgegen der Abschussrichtung
(6) an einem Anschlag (44) anliegendes Stützelement (52) entkoppelt sind und die Paketteile
(48a,b) in der Flugposition (F) durch das vom Anschlag (44) abgehobene und in Axialrichtung
bewegliche Stützelement (52) gekoppelt sind.
4. Lagereinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Ring (20a) am ersten Montageabschnitt (28a) in Axialrichtung und Umfangsrichtung
festgelegt ist und der zweite Ring (20b) am zweiten Montageabschnitt (28b) in Axialrichtung
verschiebbar gelagert und in Umfangsrichtung festgelegt ist.
5. Lagereinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagereinheit (12) dazu ausgebildet ist, das Geschoss (2) nach Erreichen der Flugposition
(F) in dieser zu halten.
6. Lagereinheit (12) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagereinheit (12) dadurch zum Halten des Geschosses (2) in der Flugposition (F)
ausgebildet ist, dass das Federelement (46) den zweiten Ring (20b) in Axialrichtung
in der Abschussrichtung (6) des Geschosses (2) gegenüber dem zweiten Geschossteil
(8b) in der Flugposition (F) mit einer Haltekraft (FH) vorspannt.
7. Lagereinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagereinheit (12) ein Schiebeelement (34) enthält, und der zweite Ring (20b)
dadurch am zweiten Montageabschnitt (28b) in Axialrichtung verschiebbar gelagert ist,
dass der zweite Ring (20b) am Schiebeelement (34) in Axialrichtung befestigt ist und
das Schiebeelement (34) am zweiten Montageabschnitt (28b) in Axialrichtung verschiebbar
gelagert ist.
8. Lagereinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Wälzlager (18) mindestens zwei Teillager (24a,b) enthält.
9. Lagereinheit (12) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei der Teillager (24a,b) Schulterkugellager in O-Anordnung sind.
10. Lagereinheit (12) nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ersten Ringe (26a) der Teillager (24a,b) gemeinsam am ersten Montageabschnitt
(28a) festgelegt sind und /oder - in Verbindung mit Anspruch 7 - die zweiten Ringe
(26b) der Teillager (24a,b) gemeinsam an dem Schiebeelement (34) in Axialrichtung
festgelegt sind.
11. Geschoss (2), mit dem ersten (8a) und dem zweiten Geschossteil (8b) und der Lagereinheit
(12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Geschoss (2) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Geschossteil (8a) ein Geschosskörper und der zweite Geschossteil (8b) ein
Rotationskörper ist.
13. Geschoss (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass erster (8a) und zweiter Geschossteil (8b) im aneinander anliegenden Bereich nach
Art eines zueinander in der Rohrposition (R) zumindest teilweise formschlüssig passenden
konischen Formpaares ausgebildet sind.
14. Geschoss (2) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Geschossteil (8a) eine sich entgegen der Abschussrichtung (6) verjüngende
Kegelstumpfform aufweist und sowohl an der stumpfen Stirnfläche (54) als auch an der
Mantelfläche (56) am zweiten Geschossteil (8b) anliegt
15. Geschoss (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass erstes (8a) und zweites Geschossteil (8b) durch ein Halteelement (58) in der Rohrposition
(R) gehalten sind, wobei das Halteelement (58) dazu eingerichtet ist, sich nach einem
Abschuss zu lösen und die Geschossteile (8a,b) zur Bewegung in die Flugposition (F)
freizugeben.