DE4000590C1 - Ammunition detonator unit - comprises initial charge which contains sec explosive which ignites by chain reaction - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Detonator zum Zünden eines im Abstand von ihm angeordneten, weiteren Gliedes, wie Zündverstärker oder Zündübertrager, einer Zündkette eines Munitionszünders, wobei die - vom Anzündsatz aus gesehen - letzte Ladung des Detonators, die im folgenden auch als Ausgangssatz bezeichnet wird, einen Sekundärsprengstoff, wie Oktogen oder Nitropenta, enthält.

Beim Zünden derartiger Detonatoren werden Schwaden erzeugt, die eine Stoßwelle auf ein weiteres Glied der Zündkette übertragen. Es hat sich, insbesondere bei kleinkalibriger Munition, gezeigt, daß sich aufgrund baulicher Toleranzen zwischen dem Detonator und dem weiteren Glied der Zündkette oft ein Abstand ergibt, der vergleichsweise groß ist. Dies kann zur Folge haben, daß die Überzündleistung des Detonators nicht ausreicht, den Zündverstärker bzw. den Zündübertrager zu zünden. Es kommt dann zu Zündversagern. Dies insbesondere dann, wenn auch noch die Überzündleistung des Detonators im unteren Bereich eines Toleranzrahmens liegt.

Bei solchen Detonatoren liegen die Verhältnisse anders als bei Anzündmitteln. Bei Anzündmitteln wird durch eine Redoxreaktion Hitze entwickelt, durch die eine nachgeordnete Ladung angezündet wird. Heiße Partikel können die Anzündwirkung verbessern. Dies ist in der DE-OS 34 46 315 beschrieben. Die Zündverzögerungszeit bei der Anzündung ist wesentlich länger als bei Detonatoren der eingangs genannten Art.

Verstärkerladungen entsprechend der DE 35 23 569 A1 und DE 27 51 058 B2 bestehen aus einer Sprengladung, die eine Hauptladung über eine Stoßwelle zünden. Unterschiedliche Abstände zwischen der Verstärkerladung und der Hauptladung sind aufgrund der Energie der Verstärkerladung ohne Einfluß.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Detonator der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der so aufgebaut ist, daß er eine Überzündreserve hat, welche ein sicheres Zünden des weiteren Gliedes der Zündkette auch bei vergleichsweise großem Abstand zwischen diesem und dem Detonator gwährleistet.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Detonator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Bereich des Ausgangssatzes des Detonators Partikel enthalten sind, die nach Zündung des Detonators zusammen mit Schwaden des Sekundärsprengstoffes das weitere Glied der Zündkette beaufschlagen.

Diese Partikel werden beim Zünden des Detonators beschleunigt und gelangen mit den Schwaden zum weiteren Glied der Zündkette und beaufschlagen dieses mit der gewünschten Wirkung. Aufgrund der Masse und Geschwindigkeit der Partikel überbrücken diese auch größere Abstände zwischen dem Detonator und dem weiteren Glied der Zündkette. Der Detonator hat damit eine Überzündreserve, die aufwendige Maßnahmen zur Verminderung der baulichen Toleranzen überflüssig machen. Gleichzeitig ist das Überzünden weitgehend unabhängig von den Exemplarstreuungen des Detonatortyps.

Ein derartiger Detonator verbessert insbesondere bei kleinkalibriger Munition die Zündsicherheit.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Partikel in dem Ausgangssatz des Detonators gleichmäßig verteilt untergemischt. Es ist jedoch auch möglich, die Partikel in einer - gegebenenfalls gesonderten - Schichtung vor oder nach dem Ausgangssatz anzuordnen.

Die Partikel können aus einem beliebigen Material möglichst hoher Härte sein. Bevorzugt sind Metallpulver einer Vickershärte, die möglichst über 10 kp/mm² liegt, wie beispielsweise Pulver von Wolfram, Zirkon, Aluminium, Eisen, Wismut oder Titan. Auch Pulver aus Inertstoffen, wie beispielsweise Pentaerythrit oder Quarzsand können eingesetzt werden.

Im allgemeinen beträgt die Menge der Partikel mindestens 2 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Ausgangssatz. Die obere Grenze hängt u. a. von dem gewählten Pulver und dessen Korngröße ab. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 3 und 7 Gew.-%. Die Korngröße der Partikel liegt im allgemeinen zwischen 2 und 10 µm, vorzugsweise zwischen 4 und 8 µm.

Ausführungsbeispiele ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Die Figur zeigt schematisch in einem Zünder einen Detonator in Scharfstellung vor einem Zündverstärker.

In einem Gehäuse 1 ist ein aus einer Sicherstellung in eine Scharfstellung beweglicher Träger 2 gelagert, in dem ein Detonator 3 angeordnet ist. Der Detonator 3 steht in der Scharfstellung einem im Gehäuse 1 angeordneten Zündverstärker 4 in einem Abstand A gegenüber. Der Zündverstärker 4 bildet nach dem Detonator 3 ein zweites Glied einer weiter nicht dargestellten Zündkette.

Der Detonator 3 weist eine Hülse 5 auf, in der ein mechanisch oder elektrisch empfindlicher Anzündsatz 6 eine Primärladung 7 und ein Ausgangssatz 8 hintereinander angeordnet sind. Der Ausgangssatz 8 ist mit einer Scheibe 9 abgedeckt. Der Ausgangssatz 8 ist eine Sekundärladung, wie beispielsweise Oktogen oder Nitropenta.

Dem Ausgangssatz 8 ist ein Metallpulver oder ein Inertstoffpulver beigemischt. Die Beimischung beträgt etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Ausgangssatzes 8.

Der Abstand (A) ist durch bauliche Toleranzen des Gehäuses 1, des Trägers 2, der Lagerung des Trägers 2 im Gehäuse 1 und die Anordnung des Detonators 3 im Träger 2 sowie die Anordnung des Zündverstärkers 4 im Gehäuse 1 beeinflußt. Der Abstand A schwankt damit bei den Munitionsexemplaren beträchlich.

Die folgenden Beispiele zeigen die Vorteile der vorliegenden Erfindung:

Beispiel 1

Bei einem Detonator, dessen Ausgangssatz 8 keine Metall- oder Inertstoffpartikel beigemischt sind, ergibt sich bei Raumtemperatur ein sicheres Zünden des Zündübertragers 4 nur dann, wenn der Abstand A etwa 5,9 mm nicht übersteigt.

Bei einer Beimischung von Wolframpartikeln zum Ausgangssatz 8 zündet der gleiche Detonator 3 den Zündübertrager 4 auch dann noch, wenn der Abstand A etwa 9,2 mm beträgt.

Bei einer Beimischung von Zirkonpartikeln zum Ausgangssatz 8 zündet der Detonator 3 bei Raumtemperatur den Zündübertrager 4 auch dann noch, wenn der Abstand A etwa 9,8 mm beträgt.

Die Metallpartikel verbessern also die Überzündleistung bei Raumtemperatur beträchtlich.

Beispiel 2

Bei einem Detonator, dessem Ausgangssatz 8 keine Metall- oder Inertstoffpartikel beigemischt sind, ergab sich ein sicheres Zünden eines Zündverstärkers 4 bei einer Temperatur von +71°C nur bis zu einem Abstand A von etwa 3,0 mm.

Mit einer Beimischung von Wolframpartikeln ergab sich ein sicheres Zünden des Zündverstärkers 4 bei einer Temperatur von +71°C noch bis zu einem Abstand A von 5,2 mm. Die Wolframbeimischung führt also auch dazu, daß sich die Leistung des Detonators 3 bei hohen Temperaturen weniger verringert als bei einem Detonator ohne beigemischte Partikel. Eine ähnliche Verbesserung ergab sich auch mit Zirkonpartikeln.

Ähnliche Werte ergaben sich bei der Beimischung von Pentaerythrit als Inertstoffpulver zum Ausgangssatz 8.

Beispiel 3

Im Vakuum (840 mbar) ergibt sich mit einem Detonator ohne Partikel ein sicheres Zünden des Zündübertragers 4 nur dann, wenn der Abstand A nur etwa 4,4 mm beträgt. Dieser Wert ist kleiner als der entsprechende Wert bei Umgebungsdruck, da im Vakuum die Luftschockwelle geschwächt ist.

Bei einer Beimischung von Wolframpartikeln ergab sich ein sicheres Zünden noch bei einem Abstand A von 10,2 mm. Dieser Wert ist hoch, da die Dynamik der Partikel im Vakuum nicht geschwächt ist.

Claims (6)

1. Detonator zum Zünden eines im Abstand von ihm angeordneten, weiteren Gliedes, wie Zündverstärker oder Zündübertrager, einer Zündkette eines Munitionszünders, wobei ein Ausgangssatz des Detonators einen Sekundärsprengstoff, wie Oktogen oder Nitropenta, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Ausgangssatzes (8) des Detonators (3) Partikel enthalten sind, die nach Zündung des Detonators zusammen mit Schwaden des Sekundärsprengstoffes das weitere Glied der Zündkette beaufschlagen.

2. Detonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel dem Ausgangssatz (8) untergemischt sind.

3. Detonator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel von einem Metallpulver, beispielsweise aus Wolfram, Zirkon, Aluminium, Eisen, Wismut oder Titan, gebildet sind.

4. Detonator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus einem Inertstoffpulver, beispielsweise Pentaerythrit, gebildet sind.

5. Detonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Partikel 3-7 Gew.-% des Ausgangssatzes (8) beträgt.

6. Detonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel eine Korngröße von 4-8 µm aufweisen.