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Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung zum Zünden einer Treibladung. Bei der Treibladung handelt es sich üblicherweise um ein Treibladungspulver. Die Zündvorrichtung weist einen Träger mit einem Durchbruch auf. Der Träger weist eine zur Treibladung hin ausgerichtete oder auszurichtende Innenseite und eine der Innenseite gegenüberliegende Außenseite auf. Bei bestimmungsgemäßen Gebrauch ist die zur Treibladung auszurichtende Innenseite zur Treibladung hin ausgerichtet. In dem Durchbruch ist ein den Durchbruch nach der Außenseite hin abschließendes Anzündhütchen angeordnet.
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Eine derartige Zündvorrichtung ist beispielsweise aus der eine Granate mit einer Kartusche, einem Geschoss und einem Hochdruck-Niederdruck-Zündsystem betreffenden
DE 10 2012 014 043 A1 bekannt. Das Hochdruck-Niederdruck-Zündsystem umfasst ein hohlzylindrisches Kammerbauteil mit einer eine Treibladung aufnehmenden Hochdruckkammer und einer außerhalb des Kammerbauteils liegenden Niederdruckkammer, die über einen oder mehrere über den beim Zünden der Treibladung entstehenden Druck öffenbare Kanäle im Kammerbauteil miteinander verbindbar sind. In das Kammerbauteil ist eine Verschlussplatte eingesetzt, die das Kammerbauteil verschließt. In einem Aufnahmeraum dieser Verschlussplatte ist ein Anzündhütchen angeordnet, das der Zündung der Treibladung im inneren des Kammerbauteils dient.
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Aus der
DE 196 37 587 A1 ist ein Zünd-/Anzündelement mit einem Gehäuse, in das elektrische Anschlussleitungen führen, die mit einer auf einem Chip angeordneten Zündbrücke verbunden sind, auf der zumindest ein Anzündsatz aufgebracht ist, bekannt. Zur Unterstützung des Zünd- und Anzündvorgangs ist es vorteilhaft ein Zündbrückenmaterial zu verwenden, das beim Zünden eine exotherme Reaktion einleitet. Hierfür ist z. B. Magnesium oder Zirkonium oder eine Legierung hiervon geeignet.
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Aus der
DE 10 2004 012 773 A1 ist eine wärmeerzeugende Mischung sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wärmeerzeugung, insbesondere für die Erhitzung von Lebensmitteln, bekannt. Die Mischung befindet sich in einer Vorrichtung, die in und/oder an einer Umhüllung unter anderem neben der zu erhitzenden Substanz eine Anzündverstärkungsladung und einen mechanisch oder elektrisch auslösbaren Zünder enthält. Als Anzündverstärkungsladung können beispielsweise Gemische, die Leichtmetalle wie Titan, Magnesium und/oder Aluminium und Metallsilizide wie Kalziumsilizid und/oder Eisensilizid, Eisenoxid, Silizium sowie Zuschlagsstoffe enthalten, dienen. Als Anzünder für die Anzündverstärkungsladung werden vorzugsweise mechanisch auslösbare Ambossanzündhütchen basierend auf blei- und schwermetallfreien Anzündmischungen verwendet. Diese sind aus dem Stand der Technik bekannt und enthalten beispielsweise Kalium-Dinitrobenzofuroxan oder Diazodinitrophenol, Tetrazen, Zinkperoxid, Nitrocellulose und Zuschlagsstoffe wie Glaspulver und Titan.
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Aus der
DE 195 40 278 A1 sind blei- und bariumfreie Anzündsätze mit Initialexplosivstoffen im Gemisch mit Sauerstoff-liefernden Substanzen bekannt. Die Initialexplosivstoffe sind aus Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallsalzen von Dinitrobenzofuroxanen und die Sauerstoff-liefernden Substanzen aus Metallperoxiden, Nitraten von Ammonium, Guanidin, Aminoguanidin, Triaminoguanidin, Dicyandiamidin sowie den Elementen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Cer und/oder mehrwertigen Metalloxiden ausgewählt.
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Die Erfinder der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung haben erkannt, dass es Anzündhütchen mit Anzündsätzen, z. B. bleifreien Anzündsätzen, gibt, welche eine geringere Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Anzündhütchen erbringen. Die geringere Leistung bewirkt eine längere Zündverzugszeit beim Zünden von Treibladungen. Eine solche längere Zündverzugszeit soll jedoch vermieden werden. Um dies auszugleichen könnten zwar größere Anzündhütchen verwendet werden, deren Größe ist jedoch weltweit standardisiert. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Zündvorrichtung anzugeben, welche bei Verwendung eines Anzündhütchens der standardisierten Größe mit einem Anzündsatz von geringerer Leistung als dem üblichen bleihaltigen Anzündsatz eine Zündung einer Treibladung mit einer für standardisierte Anzündhütchen mit bleihaltigem Anzündsatz üblichen Zündverzugszeit ermöglicht. Weiterhin soll eine Munition mit einer solchen Zündvorrichtung angegeben werden.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist eine Zündvorrichtung zum Zünden einer Treibladung vorgesehen, wobei die Zündvorrichtung einen Träger mit einem Durchbruch aufweist, wobei der Träger eine zur Treibladung hin ausgerichtete oder auszurichtende Innenseite und einen der Innenseite gegenüberliegende Außenseite aufweist. In dem Durchbruch ist ein den Durchbruch nach der Außenseite hin abschließendes Anzündhütchen angeordnet. Das Anzündhütchen enthält einen Anzündsatz. Bei der Treibladung kann es sich um ein Treibladungspulver handeln.
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Auf einer zur Treibladung hin gelegenen Innenseite des Durchbruchs und optional auch auf der Innenseite des Trägers ist eine mit der Treibladung in Kontakt zu bringendes oder – bei bestimmungsgemäßen Gebrauch – in Kontakt stehendes Gemisch zur Verstärkung einer Zündwirkung des Anzündsatzes so angeordnet, dass es durch eine bei Zündung des Anzündsatzes sich bildende Flamme entzündet wird. Die Flamme geht dabei vom Anzündhütchen aus. Der Kontakt zwischen dem Gemisch und der bei bestimmungsgemäßen Gebrauch vorgesehenen Treibladung kann auf der gesamten zur Treibladung weisenden Oberfläche des Gemischs vorhanden sein. Die Zündung erfolgt dabei zweistufig, indem der Anzündsatz zunächst das Gemisch und dieses dann die Treibladung zündet. Das Gemisch bewirkt eine effektive Zündung der Treibladung und kompensiert dabei die geringere Anzündleistung des Anzündsatzes. Es ermöglicht dadurch die Verwendung von Anzündhütchen geringer Leistung in herkömmlich aufgebauter Munition, ohne dass dazu die Geometrie und die standardisierte Größe der Anzündhütchen oder sonstige Abmessungen des inneren Aufbaus üblicher Munition, abgesehen von dem Vorsehen des Gemischs, geändert werden müssten. Dadurch ermöglicht die erfindungsgemäße Zündvorrichtung eine große Kosteneinsparung, weil die für die Herstellung der Munition bisher verwendeten Maschinen nicht oder zumindest nicht wesentlich geändert werden müssen. Auch die für den Einsatz der Munition vorgesehenen Waffen brauchen nicht geändert zu werden, weil sich weder die Geometrie der Munition, noch die Position, an welcher die Zündung des Anzündsatzes im Anzündhütchen durch Schlag auf das Anzündhütchen ausgelöst wird, ändert. Auf diese Weise können heutige Anforderungen an umweltgerechte, insbesondere bleifreie, Anzündsätze mit verhältnismäßig geringem Aufwand erfüllt werden.
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Das Gemisch kann in Form einer Beschichtung auf der Innenseite des Durchbruchs und optional auch auf der Innenseite des Trägers aufgetragen sein. Das Auftragen kann beispielsweise mittels eines Pinsels erfolgen, wenn das Gemisch in flüssiger Form vorliegt. Das so aufgetragene Gemisch härtet dann durch Trocknen oder Polymerisation eines darin enthaltenen Bindemittels aus und kann dann eingesetzt werden. Alternativ kann das Gemisch auch in Form einer Füllung auf der Innenseite des Durchbruchs in den Durchbruch eingefüllt sein.
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Ein Verhältnis zwischen der mit der Treibladung in Kontakt stehenden oder in Kontakt zu bringenden Oberfläche der Beschichtung zum Volumen der Beschichtung kann mindestens 3 mm–1, insbesondere mindestens 4 mm–1, insbesondere mindestens 5 mm–1, insbesondere mindestens 6 mm–1, insbesondere mindestens 7 mm–1, insbesondere mindestens 8 mm–1, insbesondere mindestens 9 mm–1, insbesondere mindestens 10 mm–1, insbesondere mindestens 11 mm–1, insbesondere mindestens 12 mm–1, insbesondere mindestens 13 mm–1, insbesondere mindestens 14 mm–1, insbesondere mindestens 15 mm–1, betragen. Das Volumen des Gemischs kann mindestens 14 mm3, insbesondere mindestens 15 mm3, insbesondere mindestens 17 mm3, insbesondere mindestens 19 mm3, insbesondere mindestens 21 mm3, insbesondere mindestens 23 mm3, insbesondere mindestens 25 mm3, insbesondere mindestens 30 mm3, insbesondere mindestens 35 mm3, insbesondere mindestens 40 mm3, betragen.
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Durch die Beschichtung mit verhältnismäßig großer mit der Treibladung in Kontakt stehender oder in Kontakt zu bringender Oberfläche im Verhältnis zum Volumen der Beschichtung und/oder durch das angegebene Mindestvolumen des Gemischs wird eine deutliche Anzündverbesserung erreicht, welche die geringere Anzündleistung des Anzündsatzes kompensiert. Das genannte Verhältnis von mit der Treibladung in Kontakt stehender oder in Kontakt zu bringender Oberfläche zum Volumen der Beschichtung und das angegebene Mindestvolumen des Gemischs haben sich dazu jeweils unabhängig voneinander als ausreichend und günstig erwiesen.
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Der Träger kann als Platte ausgebildet sein. Die Platte kann auf der zum Treibladungsprüfer hin gerichteten Innenseite eine konkave Ausnehmung aufweisen. Die Oberfläche der konkaven Ausnehmung kann die Form einer Kugelkalotte aufweisen. Die konkave Form und insbesondere die Form der Kugelkalotte bewirkt eine Fokussierung der beim Abbrand der Beschichtung auf der Innenseite des Trägers und der beim Abbrand der Treibladung sich bildenden Flamme und dadurch eine noch effektivere Zündung und Verbrennung der Treibladung.
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Der Anzündsatz kann ein bleifreier, d. h. keine Bleisalze enthaltender, Anzündsatz sein. Dadurch kann eine Gesundheitsgefährdung bei der Produktion und eine Umwelt- und Gesundheitsgefährdung durch die beim Zünden bleihaltiger Anzündhütchen freigesetzten bleihaltigen Verbrennungsprodukte vermieden werden.
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Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung umfasst der Anzündsatz Zinkperoxid, Diazodinitrophenol oder Strontiumdiazodinitroresorcinat und optional ein Metallpulver und/oder Tetrazen. Alternativ kann der Anzündsatz auch die aus der
DE 195 40 278 A1 bekannte Zusammensetzung mit Initialexplosivstoffen im Gemisch mit Sauerstoff-liefernden Substanzen aufweisen, wobei die Initialexplosivstoffe aus Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallsalzen von Dinitrobenzofuroxanen und die Sauerstoff-liefernden Substanzen aus Metallperoxiden, Nitraten von Ammonium, Guanidin, Aminoguanidin, Triaminoguanidin, Dicyandiamidin sowie den Elementen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Cer und/oder mehrwertigen Metalloxiden ausgewählt sind.
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Das Gemisch kann ein Bindemittel und ein Metall enthalten. Bei dem Metall handelt es sich insbesondere um ein reaktives Metall. Das Metall kann Zirkonium, Titan, Aluminium, Kupfer, Eisen, Wolfram, Zink, Nickel, Silber und/oder Magnesium umfassen. Das Metall kann pulverförmig vorliegen, wobei auch zwei oder mehr Pulver unterschiedlicher der genannten Metalle als Mischung vorliegen können. Bei dem Metall kann es sich auch um eine Legierung aus zwei oder mehreren der genannten Metalle handeln. Auch eine oder mehrere pulverförmig vorliegende Legierungen können mit einem reinen Metallpulver gemischt oder miteinander gemischt vorliegen.
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Das Bindemittel kann ein Fluorpolymer, ein Fluorelastomer, ein Epoxidharz, ein Phenolharz, einen Vinylalkohol, Nitrocellulose, einen Nitratester von Glycerin oder dessen Derivate, Schellack, Kieselgur, Stärke, ein Dextrin und/oder ein Kohlenhydrat umfassen.
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Das Gemisch kann auch ein Oxidationsmittel umfassen. Dadurch kann die Reaktivität des Gemischs deutlich gesteigert werden. Das Oxidationsmittel kann ein Nitrat, ein Perchlorat, ein Chlorat, ein Peroxid, ein Oxid, ein Chromat und/oder ein Dichromat umfassen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Patronenmunition, wie z. B. eine Granate, umfassend ein Projektil, eine Patronenhülse, eine Treibladung und die, optional als Bestandteil der Patronenhülse ausgebildete, erfindungsgemäße Zündvorrichtung, wobei die Treibladung mit dem Gemisch der Zündvorrichtung in Kontakt steht.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Treibladungshülse mit einer mit einem Treibladungspulver in Kontakt stehenden erfindungsgemäßen Zündvorrichtung,
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2 eine Treibladungshülse mit einer mit einem Treibladungspulver in Kontakt stehenden alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung und
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3 einen Träger in Form einer Platte mit bei bestimmungsgemäßem Gebrauch zum Treibladungspulver hin gerichteten Innenseite, die eine konkave Ausnehmung in Form einer Kugelkalotte aufweist.
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1 zeigt eine Treibladungshülse einer Patronenmunition, wie beispielsweise einer Granate. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet dabei eine vormontierte Antriebseinheit, welche ein Treibladungspulver 6 und einen Leuchtspursatz 1 umfasst. Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist in Form des Trägers 3 in die Hülse eingesetzt. Der Träger 3 ist in Form einer Platte ausgebildet, welche einen Durchbruch 14 aufweist, in den ein Anzündhütchen 7 eingesetzt ist. Das Anzündhütchen 7 wird mit Ringfugenlack 13 dagegen gesichert, sich aus dem Durchbruch 14 zu lösen. Weiterhin dichtet der Ringfugenlack 13 einen ggf. vorhandenen Spalt zwischen dem Anzündhütchen 7 und dem Träger 3 ab, so dass hier keine Feuchtigkeit eindringen kann. Auf einer zur Treibladung 6 hin gelegenen Innenseite des Durchbruchs 14 und auf der Innenseite des Trägers 3 ist das Gemisch 4 zur Verstärkung einer Zündwirkung des im Anzündhütchen 7 enthaltenen Anzündsatzes aufgetragen. Das Gemisch 4 umfasst hier ein Bindemittel, so dass es wie ein Lack, beispielsweise mittels eines Pinsels, aufgetragen werden kann. Nach dem Aushärten des Gemischs 4 kann es bei der Montage der Treibladungshülse mit der in Form eines Pulvers vorliegenden Treibladung 6 in Kontakt gebracht werden. Dadurch, dass das Gemisch 4 auch auf der Innenseite des Durchbruchs 14 angeordnet ist, kommt es bei der Zündung des Anzündsatzes mit der sich dadurch bildenden Flamme in Kontakt und wird entzündet. Dadurch verstärkt es die Zündwirkung des Anzündsatzes beim Entzünden der Treibladung 6.
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2 zeigt eine Treibladungshülse, die sich von der in 1 gezeigten Treibladungshülse nur dadurch unterscheidet, dass das Gemisch 4 nicht auf der Innenseite des Trägers 3 sondern nur auf der zur Treibladung 6 hin gelegenen Innenseite des Durchbruchs 14 im Träger 3 angeordnet ist. Im Durchbruch 14 ist dabei der nicht vom Anzündhütchen 7 beanspruchte Raum mit dem Gemisch 4 gefüllt. Das Gemisch 4 kann hier beispielsweise ein nur eingepresstes Pulvergemisch sein oder ein Bindemittel umfassen. Auch hier bewirkt die Zündung des Anzündsatzes im Anzündhütchen 7 eine Entzündung des Gemischs 4 und dies wiederum eine Verstärkung der Zündwirkung des Anzündsatzes beim Zünden der Treibladung 6.
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Vorzugsweise füllt das Treibladungspulver 6 das innere Volumen der in 1 und 2 gezeigten Kammer vollständig aus, so dass das Treibladungspulver 6 einen innigen Kontakt mit dem Gemisch 4 hat.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Zündvorrichtung in Form des Trägers 3 mit einem Durchbruch 14, in welchem hier kein Anzündhütchen 7 eingesetzt ist. Die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch zur Treibladung 6 hin gelegene Innenseite des Durchbruchs 14 ist mit dem Gemisch 4 gefüllt. Die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch zum Treibladungspulver hin gerichtete Innenseite weist hier eine konkave Ausnehmung in Form einer Kugelkalotte auf. Der Träger 3 kann in der in 3 gezeigten Form in die Treibladungshülse eingesetzt werden. Nach Einsetzen eines Anzündhütchens 7 ist die Zündvorrichtung dann funktionsbereit.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchtspursatz
- 2
- vormontierte Antriebseinheit
- 3
- Träger
- 4
- Gemisch
- 6
- Treibladung
- 7
- Anzündhütchen
- 13
- Ringfugenlack
- 14
- Durchbruch
