DE3033155A1

DE3033155A1 - Elektrischer zuender

Info

Publication number: DE3033155A1
Application number: DE19803033155
Authority: DE
Inventors: Sven-Erik Karlskoga Bratt; Kurt Dr.-Phil. Niederhasli Nygaard; Olof Karlskoga Nygaards
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1981-03-19
Also published as: FR2469695A1; NO802579L; CH649150A5; IT8049594A0; GB2057643A; DE3033155C2; CA1144817A; BE885034A; SE427216B; FR2469695B1; GB2057643B; NL8004802A; IT1146194B; US4335653A; NO147967C; NO147967B; SE7907294L

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Zünder mit zwei elektrisch leitfähigen Teilen, die durch einen elektrisch isolierenden Teil insbesondere aus Glas oder Keramikmaterial voneinander getrennt sind, die leitfähigen Teile und der isolierende Teil eine gemeinsame Oberfläche bilden die ein dünnes Verbindungselement aufweist, welches die leitfähigen Teile und eine pyrotechnische Ladung, die mit £<_"! dünnen Verbindungselement zum Zünden durch Erhitzen des Elementes infolge durchfließenden Stromes in Kontakt steht, elektrisch leitend miteinander verbindet.

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Ein derartiger Zünder ist bereits durch die GB-PS 15512/78 bekannt. Hierbei sind die leitfähigen Teile, der·isolierende Teil und das Verbindungselement miteinander zu einer mechanisch festen Verbindung verklebt, die im wesentlichen unbeeinflußt durch Temperaturveränderungen in den Teilen ist. Das dünne Verbindungselement weist wenigstens eine dünne Metallschicht auf, die direkt auf die sehr glatte Oberfläche der Teile aufgebracht ist und so bemessen ist, daß ihr Widerstand und ihre Wärmeerzeugung genau vorherbestimmt werden können. Bei einem derartigen Zünder ist es auch wichtig, daß die pyrotechnische Zusammensetzung mit dem Verbindungselement und der Oberfläche der Teile mit vergleichsweise hohem Druck in Berührung steht.

Ein derartiger Zünder kann bei zahlreichen Munitionsarten verwendet werden und wird durch Elektrizität detoniert. Beispielsweise kann ein elektrischer Zünder verwendet werden um ein Geschoß zu detonieren in dem . ein elektrisch geladener Kondensator mit dem Zünder über einen Schlagkontakt oder ähnliche Elemente elek-

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trisch leitend verbunden ist.

Derartige Zünder erzeugen eine sehr schnelle Detonation und ermöglichen es auch den Zeitpunkt der Detonation genau vorherzubestimmen. Die Zünder sind auch mechanisch so ausgebildet, daß sie vergleichsweise hohen mechanischen Belastungen widerstehen. Die Tatsache, daß die elektrischen Eigenschaften des Zünders so genau vorherbestimmt werden können führt zu einer Reduzierung des Risikos einer unbeabsichtigten Zündung die zuvor ein Problem war.

Selbst wenn diese Zünder hervorstechende mechanische und elektrische Eigenschaften haben gibt es einige Anwendungsgebiete; bei denen sich die Zünder als unzureichend erwiesen haben.

Tatsache ist, daß bei einigen Anwendungsgebieten es wünschenswert ist elektrische Zünder zu verwenden, die nur nach einer gewissen Zeitdauer, die verglichen mit den Detonationszeiteii von wenigen Mikrosekunden, die für die vorstehend beschriebenen Zünder charakteristisch sind, detoniert werden können. Der Grund für etwas "langsamere" elektrische Zünder ist der Wunsch nach einer Erhöhung der Sicherheit gegen statische

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Elektrizität, d.h. eine Erhöhung der Sicherheit
gegen unbeabsichtigtes Zünden bewirkt durch elektrostatische Energie.

Für in Bohrungen für Artilleriemunition verwendete elektrische Zünder hat es sich auch angesichts der extrem hohen kurzzeitigen Bremswirkung, die im
Zünder während des Ansetzens des Munitionsgeschosses auftritt wenn die Hülse gegen den Flansch eines Geschosses anschlägt als schwierig erwiesen, eine ausreichende mechanische Festigkeit der Metallschichten zu erzielen. Diese starken Bremskräfte wirken in die am wenigsten gewünschte Richtung der Metallschichten, d.h. auf die pyrotechnische Ladung zu. Selbst wenn
die pyrotechnische Ladung gegen die Metallschichten

gedrückt ist, ist die Festigkeit der Metallschichten in Richtung auf die pyrotechnische Ladung zu geringer als auf die sehr glatte Oberfläche der leitenden und isolierenden Teile da die pyrotechnische Ladung aus
zusammengepreßtem Pulver besteht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Zünder der vorstehend beschriebenen Art

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zu schaffen, der elektrisch "langsamer" ist und gleichzeitig eine erhöhte mechanische Festigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Zünder dessen Verbindungselerr.cnt zum elektrischen Verbinden der leitfähigen Teile ces Zünders zusätzlich zu der. Ketallschichten eine dünne Schicht aus einem inerten Material aufweist, die direkt auf die oberste Metallschicht aufgebracht ist und an die die pyrotechnische Ladung mit hohem Druck angepreßt ist.

Die dünne inerte Schicht schützt die Metallschichten gegen mechanische Zerstörung und erhöht die Verbindung der Metallschichten mit der Unterlage. Die Schicht schützt die Metallschichten auch chemisch in dem sie die Korrosion dieser Schichten verhindert.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren beschrieben. Es zeigt :

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Fig. 1 einen elektrischen Zünder im Vertikalschnitt; und

Fig. 2 eine Einzelheit des Zünders im Vertikalschnitt in vergrößerten Maßstab.

Der in der Fig. 1 gezeigte elektrische Zünder 1 ist in einer Öffnung 2 in einer Wand 3, die irgendeine. Art einer Ladung eines Artilleriegeschosses einer Granate, Rakete u.dgl. umgibt, befestigt. Um den Zünder in der Wand zurückzuhalten wenn das Geschoß während des Abfeuerns hohen Beschleunigungskräften ausgesetzt ist, ist die öffnung mit einer Schulter 4 versehen. Der Zünder selbst weist einen breiteren Teil 5 auf der über eine Isolierhülse 6 an dieser Schulter anliegt und der der während des Abfeuerns auftretenden mechanischen Belastung widerstehen kann.

Der breitere Teil 5 das Zünders weist einen unteren Teil 7 auf, der als Verbindungselement zum Verbinden des Zünders mit einer Spannungsquelle dient.

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Der Zünder weist weiterhin einen ersten Körper 8 in Form einer Hülse aus beispielsweise Chromstahl oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material auf. Der obere Abschnitt des weiteren Teils 5 ist mit einem zweiten Körper 9 in Form eines länglichen Stiftes versehen, der koaxial in das Innere der Hülse 8 ragt. Auch dieser zweite Körper is . wie der breitere Teil 5 aus einem elektrisch leitfähigen Material beispielsweise einer Eisen- oder Nickellegierung hergestellt. Die Körper 8 und 9 sind miteinander mittels eines elektrisch isolierenden Körpers 10 aus Glas, Prozellan oder einem anderen ähnlichen Material befestigt. Der erste Körper 8 ist an seinem unteren Ende mit einem Flansch 11 versehen der über einen isolierenden Ring 12 an der oberen Stirnfläche des weiteren Teils 5 des Zünders anliegt.

Die ersten und zweiten Körper 8 und 9 sowie der isolierende Körper 10 sind mit einer gemeinsamen flachen Stirnfläche 13 ausgebildet auf der eine Anzahl Schichten, die in der Fig. 1 nicht im Detail dargestellt sind,angeordnet sind, die jedoch in Verbindung mit der Fig. 2 im folgenden beschrieben werden.

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Eine konventionelle pyrotechnische Ladung 14 ist gegen die oberste Schicht mit hohem Druck angepreßt. Die Ladung "ist in einer Kapsel 15 aus Aluminium eingeschlossen die mit einem Teil 16 versehen ist, der über den Flansch 11 so gebogen ist, daß selbst nach dem Preßvorgang ein hoher Druck der pyrotechnischen Ladung gegen die Stirnfläche 13 aufrechterhalten wird.

Um die Kapsel 15 auch bei den hohen Bremskräften, die beim Ansetzen eines Munitionsgeschosses auftreten zurückhalten zu können ist ein Ring 17 in der Öffnung angeordnet der den Teil 16 der Kapsel fest gegen den Flansch 11 drückt, so daß die Kapsel in der korrekten Position gehalten wird. Der Ring besteht bevorzugt aus einem rostfreien Stahl und wird in der Öffnung 2 durch eine Deformation 18 oder mittels einer Verschraubung in der öffnung 2 gehalten. Um die pyrotechnische Ladung gegen Feuchtigkeit, Staub usw. abzudichten ist ein O-Ring 19 zwischen der Kapsel 15 und dem ersten Körper ί angeordnet.

Aus der Fig. 2 ist die Anbringung des Verbindungselementes 20 ersichtlich, welches die leitfähigen Kör-

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'/toper 8 und 9 elektrisch miteinander verbindet.

Das Verbindungselement 20 weist eine oder mehrere vergleichsweise dünne Metallschichten 21, 22 auf, die sowohl mit den Körpern 8 und 9 als auch mit dem isolierenden Körper 10 wegen der gemeinsamen - "-. . sehr glatten Oberfläche verbunden sind. Die Körper 8 und 9 als auch der isolierende Körper IC sind bezüglich ihres Materials und ihrer Montage auf die gleiche Ar-_ ur.d V.'eise hergestellt wie die entsprechenden Teile in der G3-PS 15512/78 hergestellt sind und werden daher hier nicht im Detail beschrieben. Selbst die Metallschichten 21 und 22 entsprechen den in der GB-PS beschriebenen Metallschichten. Da die obere Metallschicht 22 bei der vorliegenden Erfindung durch eine zusätzliche Schicht aus einem inerten Material geschützt ist ,sind die Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit an diese Schicht nicht so hoch verglichen mit der entsprechenden Schicht in der britischen Anmeldung, d.h., daß die obere Metallschicht aus einem einfacheren Metall als Gold, welches in dieser Anmeldung erwähnt worden ist, hergestellt sein kann.

Wie bereits in der Einleitung der vorliegenden Anmeldung erwähnt, gibt es einige Anwendungszwecke

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-"""' bei denen eine etwas "langsamere" elektrische Funktion des elektrischen Zünders erforderlich ist. Dies kann durch eine zusätzliche Schicht aus einem inerten, isolierenden Material beispielsweise Glas, Siliziumdioxid oder ein äh/.liches Material erzielt werden, wobei diese Schicht auf der Oberfläche 13 so aufgebracht ist, daß sie sowohl die obere Metallschicht als auch die möglichen Unterbrechungsspalte 24 in den Metallschichten schützt. Die isolierende Schicht ist direkt auf die obere Metallschicht durch Aufdampfen unter Vakuum, d.h. das gleiche Verfahren wie es zum Aufbringen der Metallschichten verwendet worden ist, aufgebracht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat diese Schicht die Dicke von ungefähr 1μ..

Zusätzlich zu der besagten elektrisch langsameren Funktion wird durch diese zusätzliche Schicht auch eine stärkere Verbindung der Metallschichten mit der Oberfläche 13 erzielt. Ein anderer Vorteil durch die zusätzliche Schicht besteht darin, daß die Metallschichten durch die benachbarte pyrotechnische Ladung nicht so stark der Korrosion ausgesetzt j>ind. Insbesondere in ■ den Bereichen die mit Unterbrechungsspalten-24 in den Metallschichten versehen sind ist dies sehr wichtig da die Metallschichten in diesen Regionen besonders

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mechanischen und chemischen Zerstörungen ausgesetzt sind.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Zünder mit zwei elektrisch leitfähigen Körpern 8 und 9 die durch einen isolierenden Körper 10 voneinander getrennt sind. Die leitfähigen Körper und dc_" isolierer.de Körper bilden eine sehr glatte gemeinsame Oberfläche die mit einem dünnen Verbindungselement 20 versehen ist, welches die leitfähigen Körper elektrisch miteinander verbindet.

Eine pyrotechnische Ladung 14 steht mit diesem Verbindungselement in Berührung um gezündet zu werden wenn dieses Element durch durchfließenden elektrischen Strom erhitzt wird. Das Verbindungselement weist eine oder mehrere dünne Metallschichten 21, 22 auf, die auf die glatte Oberfläche aufgebracht sind. Um dem Zünder eine gewisse "langsamere" elektrische Funktion zu geben und auch die mechanische Festigkeit des Verbindungselenentes 20 zu.erhöhen weist dieses EIement 20 eine zusätzlich dünne Schicht 23 aus einem inerten Material vorzugsweise eine Glas- oder Siliziumdioxidschicht auf, die direkt auf die obere Metallschicht aufgebracht ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrischer Zünder insbesondere für Artilleriemunition mit zwei elektrisch leitfähigen Körpern, die durch einen isolierenden Körper insbesondere aus Glas oder einem Keramikmaterial voneinander getrennt sind, wobei die leitfähigen Körper und der isolierende Körper eine sehr glatte gemeinsame Oberfläche bilden, die mit einem dünnen Verbindungselement versehen ist,um
die leitfähigen Körper miteinander elektrisch zu verbinden,und mit einer pyrocechnischen Ladung, die ai:
dem Verbindungselement anliegt, um von diesem gezündet zu werden, wenn es infolge Stromdurchgcngs erwärmt ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verbin-

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BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG. 4030448 (BLZ 20080000) ■ POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 (BLZ 20010020) · TELEGRAMM: SPECHTZIES

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bindungselement (20) wenigstens eine dünne Metallschicht (21 , 22), die auf die gemeinsame Oberfläche der Körper aufgebracht ist, sowie eine dünne Schicht (23) aus einem inerten Material aufweist, die direkt auf die obere Metallschicht (22) aufgebracht ist, wobei die pyrotechnische Ladung an diese inerte Schicht (23) mit hohem Druck angepreßt ist.

2. Elektrischer Zünder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die inerte Schicht (23) aus einer elektrisch isolierenden Schicht bevorzugt aus Glas, Siliziumdioxid oder einem ähnlichen Material besteht, die direkt auf die obere Metallschicht (22) durch Aufdampfen unter Vakuum aufgebracht ist.

3. Elektrischer Zünder nach Anspruch 2 , dadurch

gekennzeichnet, daß die inerte Schicht (23) eine Dicke von ungefähr 1μ aufweist.

4. Elektrischer Zünder nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die pyrotechnische Ladung (14) mittels einer Kapssl (15) die so ausgebildet ist, daß sie auch wenn der Zünder hohen Bremskräften ausgesetzt ist zurückgehalten wird, an die inerte Schicht (23) angepreßt ist.

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5. Elektrischer Zünder nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (15) durch einen Teil (16) in ihrer Position gehalten ist, der über einen Flansch (11) des ersten Körpers (S) gebogen ist und an diesen mittels eines Befestigungsringes (17) angedrückt ist.

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