DE1171321B - Zuendschraube mit Verstaerkerladung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 06 c

Deutsche Kl.: 78 e-2

Nummer: 1 171 321

Aktenzeichen: D40379VIb / 78e

Anmeldetag: 29. November 1962

Auslegetag: 27. Mai 1964

Für die Entzündung von Pulver in Gewehrpatronen, Schrotpatronen usw. werden Zündhütchen verwendet, die eine begrenzte Menge Zündsatz enthalten. Diese reicht aus, um die verhältnismäßig kleine Pulvermenge in diesen Patronen zu entzünden. Es handelt sich meistens um die Entzündung von rauchlosem Pulver, dessen Ladungsmenge zwischen 1 und 8 g liegt. Hier genügen Zündsatzmengen von 20 bis 40 mg.

Größere Patronen im Kaliber 15 oder 20 mm, deren Pulvermenge bis auf etwa 50 g ansteigt, benötigen entsprechend größere Zündsatzmengen zur Entzündung des Pulvers. Für diesen Zweck werden Schlag- und elektrische Zündhütchen hergestellt, die eine Zündsatzladung bis zu 200 mg enthalten. Die Handhabung dieser hochgeladenen Zündhütchen ist nicht immer ungefährlich, und es müssen besondere Vorkehrungen beim Versand und beim Einsetzen dieser Zündhütchen getroffen werden, damit Schäden durch nicht beabsichtigte Explosionen vermieden werden.

Eine höhere Zündsatzdosierung über diese Menge hinaus ist aus Sicherheitsgründen nicht mehr möglich, da dann bereits der Ladungsbereich der sprengkräftigen Zündungen erreicht wird.

Man benutzt deshalb schon seit langem Zündschrauben, um größere Pulvermengen über 50 g zu entzünden. Diese Zündschrauben besitzen nur kleine Zündhütchen, die etwa die Zündsatzladung eines Gewehrzündhütchens enthalten, die ihrerseits eine Aufladung von Schwarzpulver entzünden. Dieses Schwarzpulver, das nach den Erfordernissen in seiner Ladung und seiner Anordnung stark variiert werden kann, entzündet seinerseits erst das rauchlose Pulver.

Alle diese Schwarzpulververstärkerladungen haben den Nachteil des großen Raumbedarfs, der bedingt ist durch die verhältnismäßig geringe Kalorienmenge, welche das Schwarzpulver entwickelt. Durch die hohe Empfindlichkeit des Schwarzpulvers gegenüber Feuchtigkeit sind besondere Maßnahmen zur Abdichtung erforderlich. Es ist ferner notwendig, das Schwarzpulver in loser Schüttung zu verwenden, damit es einigermaßen schnell durchzündet, um die erforderliche kurze Anzündzeit für den Schuß zu erhalten. Es ist nicht möglich, das Schwarzpulver durch starkes Verdichten auf einen kleinen Raum zu konzentrieren, da dadurch der Abbrand des Pulvers nur langsam und stark verzögernd erfolgt.

Ferner hat man versucht, das Schwarzpulver durch ein brisantes rauchloses Pulver zu ersetzen. Das Zündvermögen dieses Pulvers ist jedoch kleiner als beim Schwarzpulver und daher der Effekt sehr gering.

Zündschraube mit Verstärkerladung

Anmelder:

Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,

Troisdorf (Bez. Köm)

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Dr. Hans Stadler, Nürnberg,
Dipl.-Chem. Dr. Heinz Gawlick,
Hellmut Bendler, Fürth

Alle diese Zündmittel entwickeln eine verhältnismäßig große Gasmenge, die zu einem hohen Druck in der Zündschraube und auch in der Patrone führt und damit den Boden der Patrone stark beansprucht. Sie erfordern eine besondere Konstruktion, die eine sehr starke Abdichtung zum Schlagbolzen oder Zündstift erfordert. Dies wirkt sich bei schlagempfindlichen Zündschrauben besonders ungünstig aus, da dadurch die Schlagempfindlichkeit herabgesetzt wird.

Bei allen Patronen, bei denen eine sehr schnelle Vergrößerung des Verbrennungsraumes eintritt, wird durch eine gasreiche Zündverstärkung das rauchlose Pulver der Treibladung herausgeschleudert, bevor es zur Entzündung kommen kann. Dies trifft vorzugsweise auf Patronen zu, die eine leichte Geschoßvorlage haben, z. B. bei Platzpatronen oder bei Kartuschen, die eine Mörsergranate antreiben und bei denen die Seitenwand der Kartusche perforiert wird.

Es entsteht also die Aufgabe, eine Zündschraube mit Verstärkerladung zu schaffen, die mit einer relativ geringen Zündstoffmenge auskommt, sehr zündwillig ist, nur wenig Raum beansprucht und hinsichtlich der Gasentwicklung günstiger als die bisher bekannten Zündmittel mit Verstärkerladung ist.

Diese Aufgabe konnte gelöst werden, nachdem eine neue Erkenntnis gewonnen war.

Die üblichen Zündmittel enthalten als die eine Komponente ein thermisches Gemisch aus Sauerstoffträger, Oxydations- und Reduktionsmittel und als die andere Komponente einen Zündstoff, z. B. Tricinat, Tetrazen, Bleiazid, Knallquecksilber. Ohne den Zündstoff reagiert das thermische Gemisch nur sehr schlecht. Man darf deshalb mit dem Zündstoffgehalt nicht unter einen bestimmten Prozentsatz heruntergehen, wenn nicht die Zündfähigkeit des Zündsatzes in Frage gestellt werden soll. Es wurde nun die überraschende Erkenntnis gewonnen, daß die Reaktions-

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fähigkeit des thermischen Gemisches ohne Zündstoffgehalt ausgezeichnet ist, wenn man die Reaktion durch Zündung mit einem thermischen Gemisch einleitet, das einen Zündstoff enthält. Dieses Reaktionsverhalten des zündstofffreien thermischen Gemisches wird gemäß der Erfindung dadurch ausgenutzt, daß die Verstärkerladung einer Zündschraube ein chlorat- und perchloratfreies thermisches Gemisch aus anorganischen Oxydations- und Reduktionsmitteln ist. Man erhält auf diese Weise ein rasch wirkendes Zündmittel, das mit einer sehr kleinen Zündstoffmenge auch relativ große Pulvermengen zur Zündung bringen kann. Besonders wertvoll ist aber die Erfindung deshalb, weil die Verstärkerladung wegen ihres hohen Koloriengehaltes wesentlich weniger Raum als die bekannten Ladungen erfordert, und vor allem auch deshalb, weil man sie sehr hoch verdichten kann (bis zu 10³ kg/cm²). Eine 2,5 cm hohe Verstärkerladung gemäß der Erfindung entspricht einer bisher üblichen Verstärkerladung von etwa 10 cm Höhe.

Als besonders günstige Beispiele der Verstärkerladung seien genannt:

1. 73% Bariumnitrat,
9% Bleidioxyd,
18% Kalziumsilizid;

2. 62% Bariumnitrat,

8% Bleidioxyd,
30% Aluminiumsilizid;

3. 65% Bariumnitrat,

7% Kupferoxyd,
28% Silizium.

Als Sauerstoffträger können auch andere Nitrate, etwa basische Bleinitrate, verwendet werden, ferner außer Bleioxyden oder Kupferoxyden auch Manganoxyde, weiter an Stelle von Aluminium oder Silizium auch Zirkonium, Bor usw. Jedoch sollen Chlorate und/oder Perchlorate vermieden werden, da sie dem thermischen Gemisch eine zu hohe Reaktionsfähigkeit geben und es damit in den Gefährlichkeitsbereich eines Zündsatzes bringen würden.

Als Gemisch aus thermischen Komponenten und Zündstoff kommt beispielsweise in Frage:

3% Tetrazen,
42% Tricinat,
40% Bariumnitrat,

5% Bleidioxyd,
10% Kalziumsilizid.

Das Zündstoff enthaltende Gemisch braucht thermisch nicht völlig mit dem zündstofffreien Gemisch übereinzustimmen, soll aber den gleichen Charakter haben.

Wie wirksam das neue Zündmittel ist, läßt sich daraus entnehmen, daß es gelungen ist, 4 g Verstärkerladung mit einer Zündstoffladung von nur 30 mg in 1 bis 3 Millisekunden zur Umsetzung zu bringen, d. h. bei einem Verhältnis 200:1. Die obere Grenze des Verhältnisses zwichen Zündstoffladung und zündstofffreier Ladung dürfte bei etwa 1: 500 liegen.

Dieser weite Empfindlichkeitsbereich der Kombination zündstofffreie Verstärkerladung + zündstoffhaltige Zündstofüadung ist für die Fertigung von besonderer Bedeutung. Es ist nämlich nicht mehr erforderlich, jeweils die beiden Ladungen aufeinander abzustimmen, sondern es kann im Verhältnisbereich von etwa 1:1 bis etwa 1:500 immer die gleiche zündstoffhaltige Zündladung verwendet werden.
Es war bereits auf die Möglichkeit der hohen Verdichtungen der Verstärkerladung hingewiesen worden. Dies wirkt sich auch mechanisch günstig aus, denn die Verdichtung schafft eine betächtliche Festigkeit des Zündmittels in sich selbst-, das dadurch gegen

ίο mechanische Beanspruchungen (Schockbeanspruchung) sehr unempfindlich wird.

Der Aufbau des neuen Zündmittels sei an Hand der beiden schematischen Ausführungsbeispiele in der Zeichnung erläutert.

is Der Zündmittelkörper besteht aus der Hülse 1, dem Schraubkörper 2 und der Bodenplatte 3, die durch den Schraubkörper 2 gegen die Hülse 1 verspannt wird. In eine Ausnehmung 4 der Bodenplatte 3 ist in einem Näpfchen 5 die verdichtete Zündsatzladung 6 eingesetzt, die aus einem thermischen Gemisch und einem Zündstoff besteht. Über der Zündsatzladung 6 liegt der Amboß 7 mit seinen Bohrungen. Die zündstofffreie Verstärkerladung 8 ist in die erweiterte Bohrung 9 der Hülse 1 eingepreßt und durch einen dünnen Deckel 10 abgedeckt. Zwischen die die Zündsatzladung 6 aufnehmende Ausnehmung 4 und den Raum 9 der Zusatzladung ist der relativ enge Zündkanal 18 zwischengeschaltet, dessen Durchmesser zweckmäßig zwischen der Hälfte und einem Sechstel des Durchmessers des Raumes 9 der Verstärkerladung 8 liegen soll. Der Zündkanal 18 geht nicht unmittelbar in den Raum 9 über, sondern über eine kegelartige Erweiterung 11 mit einer Neigung von etwa 30 bis 60°.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 handelt es sich um ein elektrisch zu zündendes Zündmittel. Es bedeutet 12 die äußere Hülse, 13 eine Stützhülse, 14 ein Abschlußstück für den einen Pol der elektrischen Zündeinrichtung, 15 einen Isolierkörper. Die Zündsatzladung ist mit 16, die zündstofffreie Verstärkerladung mit 17 bezeichnet. Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach F i g. 1 insbesondere darin, daß die Verstärkerladung 17 unmittelbar auf die Zündsatzladung 16 aufgepreßt ist.

Es ist jedoch nicht erforderlich, daß beim Aufpressen beide Ladungen den gleichen Durchmesser haben müssen. Der Durchmesser der Verstärkerladung kann auch größer als der der Zündsatzladung sein, bis etwa zum Dreifachen. Die dargestellte Ausführung wird man wählen, wenn man anstrebt, daß der Zündstrahl den gesamten Ladungsraum erfaßt.

Die gleiche Anordnung kann übrigens auch für Anstichzünder verwendet werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zündschraube für größere Patronenkaliber mit einer Zünd- und Verstärkerladung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerladung ein chlorat- und perchloratfreies thermisches Gemisch aus anorganischen Oxydations- und Reduktionsmitteln ist.

2. Zündschraube nach Anspruch 1 mit einer aus einem thermischen Gemisch und einem Zündstoff bestehenden Zündladung, dadurch gekennzeichnet, daß das thermische Gemisch der Zündladung und der Verstärkerladung im wesentlichen aus den gleichen Komponenten besteht.

3. Zündschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkerladungen beliebiger Größe bis zu einem Verhältnis etwa 500:1 die gleich große Zündladung zugeordnet ist.

4. Zündschraube nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerladung hoch verdichtet ist (etwa bei 8³ bis 10³ kg/cm²).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1145 519, 238 821, 120434, 46 698;
USA.-Patentschriften Nr. 1084745, 1034160.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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