CH623409A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Treibladungsanzünder für Mu- äther oder Dipikrylsulfon und als Bindemittel insbesondere nition, mit elektrischem Zündsystem und in einem Zündfüh- Polyesterharze, aber auch Polyurethane oder andere einwand-rungsgehäuse untergebrachter Anzündladung. freie verbrennende Kunststoffe geeignet.

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Das Zündführungsgehäuse, das zunächst dazu dient, während des Anzündvorganges die Anzündflamme gleichmässig in dem das Treibladungspulver enthaltenden Ladungsraum zu verteilen, verbrennt anschliessend selbst mit exothermer Reaktion. Im Unterschied zu Zündführungsgehäusen aus sogenannten verzehrbaren Materialien, z.B. Kunststoff wie PVC oder auch Pappe, die langsamer verbrennen und zur innenballistischen Leistungssteigerung nichts beitragen, sondern sogar noch zusätzlich Energie zur Verbrennung verbrauchen, leistet das erfin-dungsgemäss Zündführungsgehäuse einen positiven innenballistischen Energiebeitrag zur Leistungssteigerung. Ein Zündführungsgehäuse aus Treibmittelmasse od.dgl. hat gegenüber einem metallischen Zündführungsgehäuse darüber hinaus den Vorteil, einer guten Formbarkeit durch beispielsweise Pressen, so dass beliebige Zündergeometrien auf einfache Weise herstellbar sind. Dabei besteht eine hohe mechanische Stabilität gegenüber Biegung, Vibration, Schlag usw.

Die in dem Zündführungsgehäuse untergebrachte Anzündladung kann z.B. in Form von mehreren parallel zueinander angeordneten Strängen aus Schwarzpulver, insbesondere schwefelarmem Schwarzpulver, den sogenannten Benite-Strands, ausgebildet sein. Bevorzugt wird jedoch eine Anzündladung aus einer zündstofffreien thermischen Mischung, auch Heisspartikelzündmasse genannt, die in bekannter Weise zumindest im wesentlichen aus einem anorganischen Reduktionsund Oxydationsmittel, wie z.B. Bor und Kaliumnitrat, besteht. Diese gasarm und mit hoher Temperatur abbrennenden Mischungen erweisen sich hier als vorteilhaft im Hinblick auf die geringere Verdämmungswirkung, die das erfindungsgemässe Zündführungsgehäuse im Vergleich zu den bekannten aus Metall hat. Die Anzündladung aus der thermischen Mischung kann z.B. in Gestalt von mehreren hintereinander in dem Zündführungsgehäuse angeordneten ringförmigen gepressten Tabletten ausgebildet sein, durch deren zentralen Kanal sich die vom elektrischen Zündsystem ausgehende Anzündflamme ausbreiten kann. Gegebenenfalls können die Tabletten auch noch durch Kleben mit dem Zündführungsgehäuse verbunden werden.

Sofern eine zusätzliche Erhöhung der mechanischen Steifigkeit und Formbeständigkeit des Zündführungsgehäuses im Einzelfall zweckmässig sein sollte, können beispielsweise die folgenden Verstärkungseinlagen verwendet werden:

1. Einlage von Drahtgewebe, vorzugsweise verbrennbare Metalle, wie Aluminium, Magnesium, Pyrometall, Bor usw.

2. Einlagen nichtmetallischer Art in Form von Geweben oder Netzen, z.B. aus Kohlenstoff (Graphit), Kunststofffasern usw.

3. Vliese, vorzugsweise aus Zellulose oder Nitrocellulose.

4. Nichtverbrennbare Einlagen bis zu etwa 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, vorzugsweise solcher Materialien, die sich beim Druckaufbau in der Patrone zerlegen, z.B. Glasfasern.

5. Kombinationen der unter Punkt 1 bis 4 genannten Materialien in Form eines geschichteten Aufbaus.

Ferner kann vorgesehen werden, das Zündführungsgehäuse mit einer wenigstens teilweise porösen Struktur auszubilden, um durch die so vergrösserte Oberfläche seine exotherme Verbrennung ggf. beschleunigen zu können. Dazu kann in einem oder mehreren der vorgenannten Stoffe wie z.B. Nitrocellulose oder einem zweibasigen Pulver ein lösliches Salz wie z.B. Kaliumnitrat miteingearbeitet werden, das nach der Formgebung des Zündführungsgehäuses durch Extrudieren, Pressen od.dgl. beispielsweise mit Hilfe von Wasser wieder herausgelöst wird, so dass entsprechende Hohlräume verbleiben.

Sofern das erfindungsgemässe Zündführungsgehäuse aus zwei oder mehreren Teilen hergestellt wird, werden diese vorzugsweise durch Kleben miteinander verbunden. Als Klebemittel können beispielsweise die unter der Bezeichnung IS 12 und Sicomet(R) 50 von der Fa. Sichel-Werke, Hannover, vertriebenen Kleber verwendet werden. Aber auch Polyesterharze, Polyurethane od.dgl. können zum Verbinden der Teile untereinan-5 der und ggf. auch zur Befestigung des Zündführungsgehäuses in der im Patronenhülsenboden angeordneten metallischen Bodenschraube oder zur Verbindung mit anderen Bauteilen verwendet werden. Bevorzugt verwendet werden solche «Kleber», die eine Vernetzung der miteinander zu verbindenden Teile des io Zündführungsgehäuses ergeben, indem sie diese oberflächlich anlösen oder anquellen, so dass diese sich dann direkt miteinander verbinden können und eine homogene Struktur ergeben. Bei einem aus Nitrocellulose hergestellten Zündführungsgehäuse kann als derartiger «Kleber» beispielsweise ein Nitrocellu-i5 loselack verwendet werden, dessen Lösungsmittelanteil (z.B. Aceton) das Anlösen der Oberfläche bewirkt. Nach dem Verdunsten des Lösemittels ist dann praktisch kein Fremdstoff mehr an der Verbindungsstelle vorhanden.

Um die eingangs erläuterten nachteiligen Drucksteigerun-2o gen beim Anzündvorgang zu vermeiden oder zumindest zu verringern und damit ebenfalls die Feuerkraft der Waffe zu steigern, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, das Zündführungsgehäuse als langgestreckte Zündführungshülse auszubilden, in deren Mittenbereich das elektrische 25 Zündsystem angeordnet ist. Das elektrische Zündsystem ist dabei so ausgebildet, dass von ihm ein Zündimpuls sowohl in den nach vorn, d.h. zum Geschoss hingerichteten Teil der Zündführungshülse als auch in den nach hinten gerichteten Teil ausgeht. Die Zündführungshülse ist dabei vorzugsweise aus zwei 30 identischen Teilhülsen ausgebildet. Für jede Teilhülse kann z.B. ein separates elektrisches Zündelement, die dann zwischen den beiden Teilhülsen angeordnet und gleichzeitig auslösbar sind, vorgesehen werden. Vorzugsweise wird jedoch nur ein einziges Zündelement verwendet, das eine durchgehende axiale Aus-35 nehmung aufweist und so auch die Übertragung des Zündimpulses zu der von seiner Zündbrücke bzw. seinem Zündspalt abgewandten Seite ermöglicht. Besonders geeignet sind hierfür die in der DT-PS 20 20 016 beschriebenen Metallschichtzündmittel. Sie weisen einen Isolierkörper aus Glas oder Keramik mit 4o durchgehender Bohrung auf, auf dessen Stirnflächen Metallschichtkontakte und eine die Kontakte zum Teil überdeckende Zündbrücke oder ggf. auch ein zwischen diesen ausgebildeter Zündspalt vorgesehen sind. Durch diese Mitten- oder Zentralanfeuerung der Treibladung wird eine symmetrische Flammen-45 ausbreitung von deren Mitte aus nach vorn und nach hinten zum Patronenhülsenboden hin erreicht. Die längeren Wege der Anzündflamme, wie sie bei der bekannten Anzündung vom Patronenhülsenboden her erforderlich sind und die in der Regel einen grösseren Druck bedingen, um den gesamten Ladungsraum so axial zu durchdringen, werden vermieden. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, den für die Anzündung erforderlichen Druck zu verringern, d.h. eine schwächere Anzündung vorzusehen und so die zündungsbedingten Druckwellen zu vermeiden, was kürzere Zündzeiten und damit eine Reduzierung 55 der Mindestschusszeit bzw. Steigerung der Kadenz zulässt.

Der Effekt der Mittenzündung ist im Vergleich zur herkömmlichen Bodenzündung um so wirkungsvoller, je länger die Zündführungshülsen insgesamt sind. Die Mittenzündung wird daher in der Regel bei einer Gesamtlänge von mehr als 100 mm 60 verwendet, kann in Einzelfällen aber natürlich auch bei geringeren Längen der Zündführungshülse, beispielsweise bei 50 mm, verwendet werden, sofern es sich noch als vorteilhaft erweisen sollte. Die rohrförmige Zündführungshülse erstreckt sich im allgemeinen wenigstens annähernd über die ganze Länge des m Laderaumes, d.h. vom Patronenhülsenboden bis zum oder doch nahe zum Geschossboden. Es ist aber auch möglich, die Zündführungshülse kürzer auszubilden, so dass sie sich z.B. nur über die Hälfte der axialen Länge des Laderaums erstreckt. Auch bei

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diesen u.U. relativ kleinen Längen ist dann im Einzelfall zu Zur Verbesserung der sogenannten «Ersttrefferwahrschein-

prüfen, ob die symmetrische Mittenzündung mit Vorteil an- lichkeit» werden elektronische Verfahren benutzt, um eine Korwendbar ist. rektur der Schusstafel vorzunehmen, bei denen die Änderungen

Die Mittenzündung ist in Verbindung mit Zündführungshül- der Rohrdurchlaufzeit und der Mündungsgeschwindigkeit in sen aus exotherm sich umsetzendem Material besonders vorteil- 5 Abhängigkeit von der Treibmitteltemperatur durch Messung haft, da sie eine konstruktiv günstige Ausführung mit hervorra- berücksichtigt werden. Des weiteren werden elektronische Ver-gendem Anzündverhalten ermöglicht. Hierbei kann der Isolier- fahren angewandt, um die Munititonsart, wie z.B. Munition mit körper des Metallschichtzündmittels dann auch statt aus Glas, Wuchtgeschossen, Munition mit panzerbrechenden Gefechts-Keramik od.dgl. aus exotherm verbrennbarem Material wie köpfen und dgl., automatisch zu erkennen, damit ein Irrtum in Nitrocellulose, aus faserverstärktem Trägermaterial wie Ep- 10 der Benutzung einer falschen Schusstafel oder eines falschen oxydharz mit Glasfasergewebe oder aus anderem verbrennba- Rechenprogramms im Feuerleitrechner der Waffe ausgeschaltet rem Material hergestellt werden. Die Mittenzündung kann aber wird. Für die verschiedenen elektronischen Verfahren werden grundsätzlich auch in Verbindung mit den bekannten Zündfüh- Temperaturmessfühler und elektronische Bauelemente, wie rungshülsen aus sogenanntem verzehrbarem Material oder so- Dioden, Kondensatoren, Widerstände usw. benötigt, deren gar aus Metall mit Vorteil angewandt werden, da sie auch hier 15 Funktion beispielsweise in der DT-AS 20 59 665 beschrieben einen günstigen Druckverlauf während der Anzündphase er- ist.

möglicht und damit eine Verkürzung der Anzündung zulässt. Um derartige elektrische Bauelemente auch in dem erfin-

Bei metallischen Zündführungshülsen muss dann selbstver- dungsgemässen Treibladungszünder in einer Weise unterzubrin-

ständlich die wenigstens eine Zuleitung für das elektrische gen, dass die in dem Treibladungszünder benötigten elektri-

Zündsystem elektrisch isoliert vom Hülsenboden zum Mitten- 20 sehen Leitungen möglichst einfach und kurz gehalten werden, zündsystem geführt werden, während die Zündführungshülse und dass darüber hinaus die elektrischen Bauteile während des selbst als Masseanschluss dienen kann. Anzündvorganges keine Beschädigungen an der Waffe hervor-

Bei Zündführungshülsen aus exotherm verbrennbarem Ma- rufen, sind in zweckmässiger Weiterbildung der Erfindung die terial, die gleichzeitig einen elektrischen Isolator darstellen, ist elektrischen Bauelemente an dem Zündsystem im Mittenbein sehr einfacher Weise eine geeignete Metallisierung der Ober- 25 reich der Zündführungshülse angeordnet und über elektrische fläche oder auch eine beliebige elektrische Leitungsführung zum Leitungen mit dem Zündsystem verbunden. Der wesentliche Kontaktieren des Zündsystems möglich. Vorteil dieser Anordnung der elektrischen Bauelemente im

Zur Metallisierung der verbrennbaren Bauteile können die Bereich der Mittenzündung ist die vollkommene Zerstörung der verschiedensten Verfahren, wie siebdrucktechnische, klebetech- Bauelemente aus Keramik, Glas, Kunststoff, Siliciumkristallen, nische, galvanotechnische Verfahren usw., eingesetzt werden. 30 metallischen Anschlussdrähten usw., die bei dem sehr hohen Bei geeigneter Auswahl der Kontaktmaterialien und bei Auftra- Druck und der sehr hohen Temperatur an dieser Stelle erfolgt, gen in sehr dünnen Schichten ist eine Verbrennung der metalli- Diese Zerstörung ist ausserordentlich wichtig, damit keine grösschen Leiterbahnen gegeben. Typische Leiterbahnmaterialien seren Partikel das Rohr der Waffe beschädigen.

sind dabei Kupfer, Pyrometall, Aluminium, Silber, Gold, Silber- Zur Unterbringung der elektrischen Bauelemente können Palladium-Legierungen od.dgl., beispielsweise in Form von Fo- 35 Adapter aus verbrennbarem Material vorgesehen sein, die Aus-lien und/oder Siebdruckpasten und/oder galvanischen Über- nehmungen zur Aufnahme der elektrischen Bauelemente ent-zügen. halten und stirnseitig an den das Zündsystem bildenden Block

Vorzugsweise ist vorgesehen, die elektrische Zuleitung für beispielsweise angeklebt werden.

das Zündsystem vom Patronenhülsenboden aus über zumindest im wesentlichen die gesamte Länge der Zündführungshülse zu 40 I111 Hinblick auf den Ausgleich möglicher Längenänderun-führen, d.h. nicht nur über deren hinteren Teil, sondern auch 8en des Treibladungsanzünders, deren Grösse von den verwen-über deren vorderen Teil. Die Zuleitung führt also praktisch deten Materialien und dem Temperaturbereich, in dem der vom Patronenhülsenboden bis zum vorderen Ende des Zünd- Treibladungsanzünder einsatzfähig sein soll, abhängt, kann es führungsgehäuses und wieder zurück, wobei das Zündsystem in vorteilhaft sein, die elektrische Ankoppelung über einen in die der Hin- oder Rückleitung eingeschaltet sein kann. Die Führung 45 Bodenschraube des Zündführungsgehäuses elektrisch isoliert der Zuleitung auch über den vorderen Teil der Zündführungs- eingesetzten, gefederten Kontaktbolzen vorzunehmen, der in hülse weist den Vorteil auf, dass Fehlfunktionen beim Schuss, axialer Richtung nachgiebig verschiebbar ist, dabei aber immer d.h. verzögerte Anzündungen bei einer evtl. vorherigen mecha- gegen die elektrische Zuleitung für das Zündsystem, die am nischen Zerstörung der Zündführungshülse ausgeschlossen sind, Zündführungsgehäuse ausgebildet ist, drückt.

unabhängig davon, ob diese Zerstörung im hinteren oder vorde- 50 Sofern eine sehr hohe mechanische Druckfestigkeit der ren Teil auftritt, da in beiden Teilen die elektrische Zuleitung Bodenschraube bis zu beispielsweise 7000 bis 8000 bar gefor-mit unterbrochen wird und damit das Zündsystem nicht mehr dert wird, erweist es sich ferner als vorteilhaft, die Bodenschrau-auslösbar ist. Diese Wirkung ist insbesondere bei den vorge- e^nem besonderen elastisch aufweitbaren Dichtungsele-

nannten metallischen Leiterbahnen in sehr dünnen Schichten, ment zu versehen, das sich unter der Gasdruckeinwirkung lidie direkt auf die elektrisch isolierende Zündführungshülse 55 dernd an die benachbarten Wandungen der Bodenschraube aufgebracht sind, gegeben. Diese Sicherheit gegen Fehlfunktion anlegt.

infolge evtl. mechanischer Zerstörung des Zündführungsgehäu- Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispie-ses ist für die Praxis von sehr grosser Bedeutung. Die Anord- ^en gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher nung der Zuleitung auch im vorderen Teil der Zündführungs- erläutert.

hülse hat im übrigen auch den Vorteil, dass beide Teile identisch ao Es zeigen:

ausgeführt werden können, wodurch sich die Fertigung und Fig.1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Treib-

Montage vereinfachen. ladungsanzünder,

Des weiteren kann vorgesehen sein, das zentrale Zündsy- Fig. 2 in vergrössertem Massstab einen Längsschnitt des stem in einer manschettenartigen Verbindungshülle anzuord- Zündsystems des Treibladungsanzünders nach Fig. 1,

nen, die mit ihren beiden Enden die beiden Teile der Zündfüh- "5 Fig. 3 ein Schaltbild einer in einem Treibladungsanzünder rungshülse in einem gewissen Bereich übergreift und in diesem unterbringbaren elektrischen Schaltung,

Bereich mit den Teilen vorzugsweise durch Kleben verbunden Fig. 4 ein Zündsystem, das demjenigen der Fig. 2 entspricht,

jst jedoch mit zusätzlichen Elektronikadaptern zur Aufnahme der

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in Fig. 3 dargestellten Schaltungskomponenten versehen ist,

Fig. 5 in stark vergrössertem Massstab eine Leiterbahn, die zwischen zwei verbrennbaren Körpern eingeschlossen ist und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Bodenschraube.

Der in Fig. 1 abgebildete Treibladungsanzünder weist die metallische hochdruckfeste Bodenschraube 1 auf, die in den Patronenhülsenboden eingeschraubt wird. In der Bodenschraube 1 ist der druckfeste elektrisch isolierte Mittelkontakt 11 angeordnet, der mit der elektrischen Zuleitung für das Zündsystem in Verbindung steht, während die Bodenschraube 1 als Massepol für das Zündsystem verwendet wird.

In die Bodenschraube 1 ist das hintere Teil 2 der rohrförmi-gen Zündführungshülse eingesetzt, dessen Länge etwa der halben Länge des Treibladungsanzünders entspricht. Das Teil 2 der Zündführungshülse ist durch das vordere Teil 22 der Zündführungshülse verlängert. Zur Verlängerung dient die manschettenartige Verbindungshülse 3, welche die beiden Teile 2 und 22 jeweils auf einem Abschnitt ihrer Länge muffenartig übergreift. In der Mitte der Verbindungshülse 3 befindet sich das Zündsystem 4.

Das vordere Ende des Teiles 22 der Zündführungshülse ist mit der aussen spitz zulaufenden Kappe 7 verschlossen, unter der sich die Abdeckscheibe 6 befindet. Die kegelige Kappe 7 gewährleistet in vorteilhafter Weise, dass es beim Einsetzen des Geschosses ein die Patronenhülse, in welche der Treibladungsanzünder eingeschraubt und das Treibladungspulver eingefüllt ist, zu keiner unerwünscht hohen Verdichtung des Treibladungspulvers zwischen dem Treibladungsanzünder und dem Geschossboden kommt, da die einzelnen Treibpulverkörner an der Kappe 7 seitlich abgeleiten und damit ausweichen können. Diese Gefahr der Verdichtung und evtl. auch Zerstörung besteht insbesondere dann, wenn sich der Treibladungsanzünder bis zum oder doch nahe bis zum Geschossboden erstreckt, was vorzugsweise der Fall ist.

Eine weitere Abschlussscheibe 6 ist im Inneren der Bodenschraube 1 angeordnet. Die Teile 2 und 22 der Zündführungshülse sind jeweils mit einer Anzündladung 5 gefüllt und weisen die längslaufenden elektrischen Leiterbahnen a und b auf, von denen die Leiterbahn a mit der Bodenschraube 1 als Massepol und die Leiterbahn b mit dem Mittelpol 11 verbunden ist, indem sie zwischen der hinteren Abdeckscheibe 6 und dem Mittelpol 11 beispielsweise eingespannt ist. Die Leiterbahnen sind z.B. aus der klebefähigen Kupferfolie 1181 der Firma 3M-Company, Neuss, hergestellt.

Die Leiterbahn oder Zuleitung a läuft von der Bodenschraube 1 aussen am Teil 2 der Zündführungshülse entlang, über die Verbindungshülse 3, das vordere Teil 22 der Zündführungshülse bis zu deren vorderen Ende, wird dort zwischen der Kappe 7 und der vorderen Abdeckscheibe 6 umgelenkt und läuft am Teil 22 zurück zum Zündsystem, mit dessen einem Kontakt sie elektrisch leitend verbunden ist. Der andere Kontakt des Zündsystems ist mit der Leiterbahn oder Zuleitung b verbunden, die innen an dem hinteren Teil 2 der Zündführungshülse entlang dem Mittelpol 11 führt. Beide Leiterbahnen sind also mit dem Zündsystem 4 verbunden, wobei eine von beiden im «Umweg» über das vordere rohrförmige Teil 22 geführt ist, um auch bei dessen möglicherweise auftretenden mechanischen Zerstörung eine dann nachteilige Auslösung des Zündsystems 4 zu verhindern.

Ausserdem ermöglicht die zum vorderen Ende des Treibladungsanzünders geführte Leiterbahn in vorteilhafter Weise eine evtl. elektrische Verbindung mit dem Geschoss, indem das vordere Ende des Treibladungsanzünders als Steckverbinder ausgeführt wird, der in den Geschossboden eingreift und die Leiterbahn mit elektrischen Elementen des Geschosses verbindet. Beispielsweise kann auf diese Weise dann die Einstellung eines Geschosszeitzünders durch Eingabe entsprechender elektrischer Informationen vorgenommen werden.

Die Teile 2 und 22 der Zündführungshülse weisen radiale Durchbrechungen 23 auf, durch die hindurch die Anzündflamme in den äusseren Ladungsraum hineinschlagen kann. Die Zündführungshülse 2,22 die Verbindungshülse 3, die Kappe 7 und die Abdeckscheibe 6 bestehen aus exotherm verbrennbarem Material, insbesondere zumindest im wesentlichen aus Treibmittel, so dass sie während des Anzündvorgangs exotherm verbrennen. Sie können beispielsweise als Presskörper ausgebildet sein und ein Bindemittel enthalten.

In Fig. 2 ist das Zündsystem 4 in vergrössertem Massstab dargestellt. Es enthält das Metallschichtelement 42, das einen Isolierkörper aus Glas, Keramik, Pressstoff, Treibmittel od.dgl. aufweist, welcher an den Stirnseiten mit Metallschichtkontakten versehen ist. Zwischen den Metallschichtkontakten befindet sich vorzugsweise eine Zündbrücke. Ein derartiges Metallschichtelement ist in der DT-PS 20 20 016 beschrieben. Das Metallschichtelement 42 befindet sich in einer ringförmigen Ausnehmung, die zwischen zwei axial gegeneinandergesetzten Zündelementhaltekörpern 41,41 ' gebildet wird. Seine Stirnseiten liegen an den Ringscheiben 12 aus z.B. Zinnbronze an, von denen die eine mit der Zuleitung a und die andere mit der Zuleitung b verbunden ist. Die Zuleitungen a und b sind hier im Bereich des Zündsystems 4 etwas anders geführt als in Fig. 1. Die Zündbrücke ist in der Zeichnung nicht sichtbar. Das Metallschichtelement 42 ist von dem ringförmigen Zentrierkörper 48 umgeben, der für eine räumliche Zentrierung des Metallschichtelementes 42 im Inneren der zwischen den Zündelementhaltekörpern 41,41' gebildeten Ausnehmung sorgt.

Zu dem Metallschichtelement 42 führen von beiden Stirnseiten der Zündelementhaltekörper 41,41 ' her axiale Bohrungen, die mit den eingepressten Primäranzündladungen 45 ausgefüllt sind. Zu den Enden hin sind diese Bohrungen erweitert. Diese Erweiterungen sind mit den eingepressten Anfeuerverstärkerladungen 43 ausgefüllt. Die erweiterten Bohrungen sind schliesslich durch Abdeckscheiben 44 verschlossen, welche die stirnseitigen Begrenzungen der Zündelementhaltekörper 41, 41' bilden und im Bereich der Ladungen 43 axiale Löcher 49 aufweisen.

Das gesamte in Fig. 2 dargestellte Mittenzündsystem ist als kompakter symmetrischer Block ausgebildet, dessen Teile miteinander verklebt, verpresst oder auf andere Weise fest verbunden sind. Sämtliche Teile mit Ausnahme der Metallschichten des Metallschichtelementes 42 und ggf. dessen Isolierkörper, sofern er aus Glas, Keramik od.dgl. ausgebildet ist, bestehen zum überweigenden Teil aus brennbarem Material, vorzugsweise einem exotherm reagierendem Material, insbesondere einem Treibmittel. Das Zündsystem 4 befindet sich im Inneren der Verbindungshülse 3 (Fig. 1) zwischen den stirnseitigen Enden der Zündführungshülsenteile 2 und 22.

Wird zwischen dem Mittelpol 11 und der metallischen Bodenschraube 1 eine elektrische Spannung angelegt, so fliesst ein Strom über die Leiterbahn b, die im Inneren des Teils 2 liegt, zu einem Pol des Metallschichtelementes 42 und weiter über die Zündbrücke auf die andere Seite zur Leiterbahn a. Diese ist über das verbrennbare Zündführungshülsenteil 22 herumgeführt und führt weiter über die Verbindungshülse 3 und das ebenfalls verbrennbare Zündführungshülsenteil 2 zur Bodenschraube 1 zurück.

Durch den fliessenden Strom wird die auf dem Metallschichtelement 42 befindliche Zündbrücke gezündet. In Verbindung mit den sich in dem Mittenzündsystem 4 befindenden Primäranzündladungen 45, die durch die axiale Bohrung 50 des Metallschichtelementes 42 miteinander in Wirkverbindung stehen, und den Anfeuerverstärkerladungen 43 werden die Anzündladungen 5 (Fig. 1) gezündet. Die Anzündflammen schla-

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gen je nach Dimensionierung der in der Zündführungshülse 2, Der wesentliche Vorteil der Anbringung der elektrischen

22 befindlichen Bohrungen 23 sofort oder verzögert in den Bauteile in dem Mittenzündsystem besteht in der vollkomme-

äusseren Ladungsraum. nen Zerstörung der Bauelemente aus Keramik, Glas, Kunst-

Das Mittenzündsystem 4 ist symmetrisch ausgebildet. Je stoff, Halbleitermaterial und der metallischen Anschlussdrähte nach Lage der Zündbrücke auf dem Metallschichtelement 42 5 infolge des sehr hohen Druckes und der sehr hohen Temperazündet entweder die Primäranzündladung 45 auf der rechten tur, die beim Anzünden entstehen. Diese Zerstörung ist ausser-oder auf der linken Seite des Metallschichtelementes 42 zuerst. ordentlich wichtig, damit keine grösseren Partikel das Waffen-Die Zündflamme schlägt dann durch dessen Bohrung 50 hin- röhr beschädigen.

durch und initiiert die jeweils andere Primäranzündladung 45. Da alle vier Bauteile in Längsrichtung im Mittenbereich des

Auf diese Weise werden beide Anfeuerverstärkerladungen U) Treibladungsanzünders angeordnet sind, werden nur zwei Lei-

praktisch gleichzeitig gezündet und die Anzündflammen breiten terbahnen a und b zum Anschluss sämtlicher Bauelemente sich symmetrisch nach inten und vorn, ausgehend von der Mitte, benötigt. Da die Temperaturmessung in der Mitte der Teibla-

in der Zündführungshülse 2,22 aus. dung am vorteilhaftesten ist, ist die Anbringung des Tempera-

Wenn alle Anzündmischungen, die aus solchen Mischungen turfühlers NTC nahe bei dem Metallschichtelement 42 ausser-

bestehen, die schneller verbrennen als die umgebenden ver- , 5 ordentlich günstig. Würde man die anderen Bauteile, wie den brennbaren Bauteile, voll zur Wirkung gekommen sind, wird die Kennungskondensator CK und die Diode D in der zunächst sich um den Treibladungsanzünder in der Patronenhülse liegende anbietenden metallischen Bodenschraube 1 unterbringen, so

Treibpulverladung angefeuert. Die hohen Verbrennungstempe- wären mindesten drei Zuführleitungen zu den in der Hülsenmit-

raturen und der hohe Druck, die sich dann beim Schuss bilden, te befindlichen Bauteilen erforderlich.

bewirken, dass der gesamte verbrennbare Teil des Treibla- 20 Die aus verbrennbarem, insbesondere exotherm verbrenn-

dungsanzünders vollständig während der Schusszeit verbrennt. barem Material herhergestellten Elektronikadapter 46 und 47

Das Mittenzündsystem ist in Verbindung mit dem Zündfüh- bilden die mechanische Halterung für die elektrischen Bauteile, rungsgehäuse aus möglichst vielen gleichen Bauteilen aufge- sie weisen Längsbohrungen auf, in denen diese Bauteile unterbaut, um den Aufwand für die Fertigung und den Zusammen- gebracht sind. Man erkennt, dass bei den eingezeichneten Lei-bau möglichst gering zu halten. Ein weiterer Vorteil der unmit- 25 tungsführungen nur zwei Anschlüsse erforderlich sind. Die Bautelbar im Zentrum oder annähernd im Zentrum einer Treibpul- teile CK, NTC und D füllen die Ausnehmungen in den Adaptern Verladung eingeleiteten Zündung ist die sehr schnelle Anzün- 46,47 vollständig aus. Ihre elektrischen Anschlüsse liegen in dung mit einer vergleichsweise kleinen Menge der Anzündmi- der Ebene der Stirnflächen der Adapter 46,47.

schungen, wodurch eine zusätzliche Verringerung des Aufwan- Neben dem bereits genannten Vorteil der einfacheren Füh-

des bei gesteigerter Feuerkraft der Waffe erreicht wird. 30 rung der elektrischen Zuleitung zum Mittenzündsystem, ist aus

Fig. 4 die geometrische Symmetrie der Bauelemente zu erken-

Gemäss dem in Fig. 3 gezeigten Schaltungsbeispiel sind nen, die eine universelle Verwendung in Form eines Baukasten-

ausser dem Metallschichtelement, das elektrisch durch den Wi- Systems zulässt. Wenn Treibladungsanzünder ohne elektrische derstand Rz gekennzeichnet ist, noch drei weitere, elektrische Bauteile benötigt werden, werden lediglich die Elektronikadap-

Bauelemente vorgesehen, nämlich der Kennungskondensator 35 ter 46,47 fortgelassen. Hieraus ergibt sich eine erheblich Ver-

CK, der Temperaturfühler NTC und die Diode D. Diese Schal- einfachung bei der Massenfertigung verschiedenartiger ver-

tung dient einerseits zum Bestimmen der Munitionskennung brennbarer Anzündsysteme und damit auch eine erhebliche und zur Messung der Treibladungspulvertemperatur und ande- Verbilligung.

rerseits zum Zünden des Zündsystems Rz. Während der Mess- Da die mechanischen Bauelemente erfindungsgemäss aus phase liegt am Punkt b eine positive Gleichspannung, der eine 40 Energie liefernden verbrennbarem Material bestehen, kann die Wechselspannung geringer Höhe überlagert ist. Die Diode D gesamte mechanische Verbindung durch Kleben erfolgen. Dies verhindert in dieser Phase das Auslösen des Zündsystems Rz. hat den Vorteil, dass z.B. eine echte Vernetzung der Materialien Mit der Wechselspannung wird der sich aus dem Kondensator gewährleistet ist und damit praktisch keine mechanisch ge-CK und dem NTC-Widerstand ergebende Wechselstromwider- schwächten Verbindungsstellen entstehen. Die Leiterbahntechstand bestimmt. Die Verschiebung des ohmschen Widerstands- 45 nik zum elektrischen Verbinden der elektrischen Funktionseiewertes des NTC-Widerstandes in Abhängigkeit von der Tempe- mente muss durch die besondere Klebetechnik entsprechend ratur ändert den Realteil des komplexen Wechselstromwider- modifiziert ausgeführt werden. Zum Beispiel sollten die elektri-standes. Mit einem Auswertegerät wird der komplexe Wechsel- sehen Leiterbahnen netzartig aufgebaut sein, so dass sich durch stromwiderstand in Real- und Imaginärteil zerlegt. Die Tempe- die Durchtrittsöffnungen in den Leiterbahnen die zu verbinden-ratur ist dem Realteil zugeordnet, die Munitionskennung dem 50 den Materialien in Verbindung mit einer geeigneten Presstech-Imaginärteil, der temperaturunabhängig ist. Werden beispiels- nik vernetzen können.

weise für jede Munitionsart unterschiedliche Kondensatoren CK Das Beispiel in Fig. 5 zeigt eine Nahtstelle, die das Prinzip eingebaut, kann man bei gleicher Messfrequenz der Wechsel- der Vernetzung bei der Verbindung zweier verbrennbarer Spannung enstprechend den unterschiedlichen Imaginärteilen Bauelemente darstellt. Die Leiterbahn 9 wird dabei von den die Munitionsart unterscheiden. 55 beiden verbrennbaren Körpern 8 und 10 eingeschlossen. Durch Wenn gezündet werden soll, wird die positive Gleichspan- die Sieböffnungen 51 kann bei starkem Anpressdruck der Körnung an den Punkt a gelegt und damit durch die Diode D der per 8 und 10 und bei einer Leiterbahn 9 mit einer Dicke Stromfluss über das Zündsystem Rz freigegeben. Da der Wider- zwischen etwa 2 |im und 50 um der Kleber die beiden Körper standsbereich des NTC-Widerstandes um einige Zehnerpoten- 8 Und 10 miteinander vernetzen. Die eingezeichneten Streuli-zen grösser gewählt ist als der des Zündsystems Rz, beeinträch- fi0 njen sollen dabei die molekulare Vernetzung charakterisieren, tigt der durch den Nebenschluss des NTC-Widerstandes auftre- Die in Fig. 6 gezeigte Bodenschraube weist den Grundkör-tende Energieverbrauch nicht die einwandfreie Auslösung des per 1 aus vorzugsweise Messing auf, der in den metallischen Zündsystems Rz. Patronenhülsenboden einschraubbar ist. In dem Grundkörper 1

In Fig. 4 ist ein Zündsystem 4' dargestellt, das dem Zündsy- befindet sich die Ausnehmung 52, in welcher der druckfeste stem 4 von Fig. 2 weitgehend ähnlich ist, jedoch zusätzlich die fi5 Mittelpol 11 aus z.B. Stahl und das Dichtungselement 53 aus elektrischen Bauteile der Schaltung von Fig. 3 enthält. Diese vorzugsweise Messing oder auch einem elastischen Stahl untersind in plattenförmigen Adaptern 46,47, die an die Abdeck- gebracht sind. Weiterhin ist in dem Dichtungselement 53 gegen-scheiben 44 angesetzt sind, untergebracht. über diesem elektrisch isoliert zusammen mit dem Gehäuse 54

der federnde Kontaktstift 55 angeordnet. Der Mittelpol 11 und der Kontaktstift 55 sind mittels der Isolationen 56 bzw. dem Gehäuse 54 aus hartem druckfestem Kunststoff, beispielsweise Schichtpressstoffen, gegenüber dem Grundkörper 1 elektrisch isoliert. Der Kontaktstift 55 stützt sich mittels der vorgespannten Schraubenfeder 57 aus Stahl, Federbronze od.dgl., die vorzugsweise noch vergoldet ist, am Mittelpol 11 und an der hinteren Abdeckscheibe 6 der Zündführungshülse 2 ab und ist so mit diesen elektrisch leitend verbunden. Die Druckdichtigkeit der Bodenschraube wird durch die ringförmigen Kragen 58, 59 des elastisch deformierbaren Dichtungselementes 53 erreicht, das sich nach hinten am Mittelpol 11 abstützt. Der innere zylindrische Kragen 58 liegt am Gehäuse 54 an, während der äussere Kragen 59 an der Wandung der Ausnehmung 52 des

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Grundkörpers 1 anliegt. Zwischen beiden Kragen ist der ringförmige Druckraum 60 ausgebildet. Der vordere Rand des äusseren Kragens 59 greift formschlüssig in den Ringspalt 61 der Ausnehmung 52 ein, indem diese mit ihrer Ringkante 62 5 gegen den Kragenrand umgebördelt ist. Durch diese Vorspannung des Dichtungselementes 53 bei der Montage wird bereits eine relativ gute Abdichtung gegenüber dem Grundkörper 1 erreicht. Wenn beim Abfeuern des Treibladungsanzünders die Gase in den Druckraum 60 einströmen, wird durch den sehr m hohen Gasdruck der äussere Kragen 59 gegen den Grundkörper 1 und der innere Kragen 58 gegen das Gehäuse 54 gepresst, wodurch sich eine einwandfrei lidernde Abdichtung der Bodenschraube ergibt, die sich bis zu Drücken von 7000 bis 8000 bar bewährt hat.

C

3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

623 409 2 PATENTANSPRÜCHE Bekannt sind Treibladungsanzünder für patronierte Muni-

1. Treibladungsanzünder für Munition, mit elektrischem tion mit Zündführungsrohren aus Metall zur Anzündung von Zündsystem und in einem Zündführungsgehäuse untergebrach- Treibladungen aus Schüttpulver. Das Zündführungsrohr mit ter Anzündladung, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündfüh- darin angeordneter Anzündladung soll für eine gleichmässige rungsgehäuse (2,3,22) aus einem exotherm verbrennenden 5 Verteilung der Anzündflamme im Ladungsraum der Patronen-Material besteht. hülse sorgen. Ausgangspunkt der Anzündflamme ist ein druck-

2. Treibladungsanzünder nach Anspruch 1, dadurch ge- dichtes Schraubelement mit einem elektrischen Zündelement kennzeichnet, dass das Zündführungsgehäuse eine eingebettete im Boden der Patronenhülse, also an einem Ende des Zündfüh-metallische oder nichtmetallische Verstärkungseinlage enthält. rungsrohres. Bei besonders kurzzeitiger Anzündung, die an sich

3. Treibladungsanzünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 10 wünschenswert ist, können hierbei erhebliche Druckdifferenzen gekennzeichnet, dass das Zündführungsgehäuse nicht brennba- zwischen Patronenhülsenboden und Geschossboden - also in re Einlagen aus einem sich beim Druckaufbau zerlegenden dem mit Treibladungspulver ausgefüllten Ladungsraum -, entMaterial enthält. stehen, wenn die dem Patronenhülsenboden benachbarten ra-

4. Treibladungsanzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dialen Abströmöffnungen des Zündführungsrohres zuerst geöff-dadurch gekennzeichnet, dass das Zündführungsgehäuse als 15 net werden, was häufig der Fall ist. Diese Tatsache führt mitun-langgestreckte Zündführungshülse (2, 22) ausgebildet ist, in ter zu unliebsamen Erscheinungen, wie z.B. starken Druckbeladeren Mittenbereich das elektrische Zündsystem (4,4') ange- stungen der Treibmittelkörper, was bei tiefen Temperaturen oft ordnet ist, dessen Zündimpuls sich in der Zündführungshülse (2, zu Zerstörungen der Treibmittelkörner führt, die wiederum 22) nach hinten und nach vorn ausbreitet. unerwartete Gasdrucksteigerungen bedingen oder zu Überlage-

5. Treibladungsanzünder nach Anspruch 4, dadurch ge- 2o rungen von Druckwellenreflexionen, ebenfalls verbunden mit kennzeichnet, dass die elektrische Leitung vom Patronenhülsen- Gasdrucksteigerungen und Geschützrohraufbauchungen, füh-boden (1) zum Zündsystem (4,4') zumindest im wesentlichen ren. Aus diesen Gründen ist es erforderlich, den Zündvorgang über die ganze Länge der Zündführungshülse (2,22) geführt ist. über eine längere Zeit auszudehnen, was bei vielen Geschützen

6. Treibladungsanzünder nach Anspruch 4 oder 5, dadurch zu einer Vergrösserung der Mindest-Schusszeit oder bei autogekennzeichnet, dass das zentrale Zündsystem (4,4') in einer 2s matischen Waffen zu einer Beschränkung der Kadenz führt, manschettenartigen Verbindungshülse (3) angeordnet ist, die mit ihren Enden die beiden Teile (2,22) der Zündführungshülse Im Zuge der Entwicklung präziserer und feuerkräftigerer in einem gewissen Bereich übergreift und mit diesen, Vorzugs- Waffensysteme spielt auch das äussere Patronenvolumen und weise durch Kleben, verbunden ist. das Patronengewicht eine entscheidende Rolle. Die Feuerkraft

7. Treibladungsanzünder nach einem der Ansprüche 4 bis 6, 30 kann durch Verminderung des Gewichtes der Patronenhülse dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zündsystem (4') im Mit- erheblich gesteigert werden weil die Zeit für den Entladevor-tenbereich der Zündführungshülse elektrische Bauelemente gang der leergeschossenen Patronenhülse erheblich reduziert (CK, NTC, D) angeordnet sind, die über elektrische Leitungen werden kann. Auch lässt sich das Problem der Munitionsbevor-mit dem Zündsystem verbunden sind. ratung und der Lagerung der leeren Patronenhülsen, insbeson-

8. Treibladungsanzünder nach Anspruch 7, dadurch ge- 35 dere in gepanzerten Kampffahrzeugen, durch leichte und/oder kennzeichnet, dass an mindestens einer Stirnseite des Zündsy- kleinere Kartuschen leichter bewältigen. Aus diesem Grunde stems (4') eine Adapterplatte (46,47) aus verbrennbarem wurden «verbrennbare Patronenhülsen» entwickelt, die zum Material angeordnet ist, die wenigstens eine Ausnehmung zur Teil nur noch einen metallischen Boden zum Abdichten im Aufnahme des bzw. der elektrischen Bauelemente aufweist. Patronenlage besitzen, wobei man auch diese metallischen Teile

9. Treibladungsanzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 40 abzuschaffen bemüht ist.

mit einer mit dem Zündführungsgehäuse verbundenen Boden- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Treibla schraube und in diesem elektrisch isoliert angeordneten Mittel- dungsanzünders, der insbesonder in Verbindung mit verbrennpol, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpol (11) mit der baren Patronenhülsen einsetzbar ist und zur Steigerung der einen Zuleitung (b) des Zündsystems (4,4') über einen in einem Feuerkraft und zur Verminderung des Patronengewichtes beiGehäuse (54) angeordneten Kontaktstift (55) verbunden ist, 45 trägt.

der sich gegen die ständig auf ihn einwirkende Kraft einer Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss vorgese-

vorgespannten elektrisch leitenden Feder (57) am Mittelpol hen, dass das Zündführungsgehäuse aus einem exotherm ver-( 11 ) und am Zündführungsgehäuse abstützt. brennenden Material besteht, Dabei kann es sich um einen

10. Treibladungsanzünder nach Anspruch 9, dadurch ge- chemisch mehr oder weniger einheitlichen Stoff oder um ein kennzeichnet, dass das Gehäuse (54) des Kontaktstiftes (55) so Gemisch unterschiedlicher Stoffe handeln, der bzw. die beim von einem Dichtungselement (53) umgeben ist, das sich nach Abbrand keine Energie verbrauchen, sondern zusätzlich Ener-hinten am Mittelpol (11) bzw. an der Bodenschraube (1) ab- gie an das System abgeben und damit eine innenballistische stützt und zwei nach vorn sich erstreckende ringförmige Kragen Leistungssteigerung der Munition bewirken. Das exotherm ver-(58,59) mit dazwischen ausgebildetem Ringraum (60) aufweist, brennende Material besteht vorzugsweise zumindest im wesent-wobei der innere Kragen (58) am Gehäuse (54) und der äussere 55lichen aus Treibmittelmasse. Der Anteil der Treibmittelmasse Kragen (59) an der Wandung einer Ausnehmung (52) der ist im jeweiligen Einzelfall wenigstens so gross zu wählen, dass Bodenschraube (1 ) anliegt. die exotherme Umsetzung des Zündführungsgehäuses zuverläs-

11. Treibladungsanzünder nach Anspruch 10, dadurch ge- sig gewährleistet ist.

kennzeichnet, dass der vordere Rand des äusseren Kragens (59) Als Treibmittelmasse können beispielsweise Nitrocellulose, formschlüssig in einem Ringspalt (61) der Ausnehmung (52) 60 zwei"» drei-und mehrbasige Pulver - wie sie aus der Treibstoffgehalten ist. chemie bekannt sind -, sogenannte Composite-Treibstoffe - wie sie aus der Raketentechnik bekannt sind -, und/oder Mischun-

gen von Exlposivstoffen mit Bindemitteln verwendet werden.

Als Explosivstoffe sind z.B. Oktogen, insbesonder a-Oktogen, 6s Hexanitrostilben, Triaminoguanidinnitrat, Hexanitrodiphenyl-