DE1164882B

DE1164882B - Ignition element with electrical ignition

Info

Publication number: DE1164882B
Application number: DEV20364A
Authority: DE
Inventors: Max Morf
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1960-09-16
Filing date: 1961-03-17
Publication date: 1964-03-05
Also published as: CH379964A; GB929075A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^§W PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN ^ §W PATENT OFFICE

Internat. Kl.: F07fBoarding school Class: F07f

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:Number: File number: Registration date: Display day:

Deutsche Kl.: 72d-4German class: 72d-4

1 164 882
V 20364 Ic/72 d
17. März 1961
5. März 19641 164 882
V 20364 Ic / 72 d
March 17, 1961
March 5, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zündelement mit elektrischer Zündung, insbesondere für Patronen, bei dem eine Zündkapsel an eine erste, durch ein Gehäuse gebildete Stromzuführungsstelle und an eine zweite, durch ein aus einer Ruhestellung verschiebbares, unter Federdruck stehendes Kontaktstück gebildete Stromzuführungsstelle angeschlossen und die Zündkapsel durch einen Kurzschluß überbrückt ist, der durch Verschieben des Kontaktstückes aufhebbar ist.The invention relates to an ignition element with electrical ignition, in particular for cartridges, in which a primer to a first power supply point formed by a housing and to a second, formed by a spring-loaded contact piece which can be displaced from a rest position The power supply point is connected and the primer is short-circuited, which can be canceled by moving the contact piece.

Für Raketen ist ein Zündelement der vorerwähnten Art bekannt, dessen Zündkapsel nachteiligerweise nur dann kurzgeschlossen ist, solange die Rakete innerhalb einer Kette von nacheinander abzuschießenden Raketen in einer elektrischen Abschußvorrichtung eingegliedert und nicht als letztes Glied dieser Kette zum Abschießen vorbereitet ist. Die Rakete bzw. die Zündkapsel wäre jedoch außerhalb der Kette, also z. B. beim Transport oder bei der Lagerung nicht durch Kurzschluß gesichert, wenn nicht ein zusätzliches Schaltorgan das Kurzschließen übernehmen würde. Die Beeinflussung des Zündelementes zum Umschalten der Verbindungen in seinem Inneren muß, was ebenfalls nachteilig ist, durch mechanische Mittel an zwei Stellen zugleich von außerhalb seines Gehäuses erfolgen. Diese zwei Stellen, zusammen mit einer Anschlußstelle für die Masse bilden die erforderlichen elektrischen Verbindungen zu den Stromkreisen der Abschußvorrichtung. Dieses Zündelement bedarf somit mehrerer innerer Verbindungsleitungen, Schaltorgane und Schaltfunktionen, innerer und äußerer Kontaktstellen und mechanischer Manipulationen, die alle schwer kontrollierbar sind und einen verzweigten, störungsanfälligen Aufbau ergeben.For rockets, an ignition element of the type mentioned is known, the detonator only disadvantageous then short-circuited as long as the missile is within a chain of successively fired Missiles incorporated into an electric launcher and not as the last link in this chain is prepared for shooting. However, the rocket or the detonator would be outside the chain, that is z. B. not secured by short circuit during transport or storage, if not an additional one Switching element would take over the short-circuiting. Influencing the ignition element for Switching of the connections in its interior must, which is also disadvantageous, by mechanical means Means done in two places at the same time from outside its housing. These two places, along with a connection point for the mass form the necessary electrical connections to the circuits the launcher. This ignition element therefore requires several internal connecting lines, Switching organs and switching functions, internal and external contact points and mechanical manipulations, all of which are difficult to control and result in a branched, failure-prone structure.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und ein einfaches, billiges und zuverlässiges Zündelement zu schaffen. Ein solches kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Zündkapsel und ein von einer Druckfeder gegen seine Ruhestellung hin belasteter, in Richtung seiner Achse beweglicher Kontaktkolben sowie dessen isolierende axiale Führung koaxial im Gehäuse des Zündelementes angeordnet sind, und daß der Kontaktkolben durch den Gehäuseboden durch einen Ringspalt isoliert hindurchgeführt, in der Ruhestellung an einem Bohrungsabsatz des Gehäuses abgestützt und dadurch mit diesem elektrisch leitend verbunden ist.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages mentioned and a simple, to create cheap and reliable ignition element. Such is characterized according to the invention by that the detonator and one loaded by a compression spring against its rest position, in the direction its axis movable contact piston and its insulating axial guide coaxially in the housing of the ignition element are arranged, and that the contact piston through the housing bottom by a Annular gap passed through insulated, supported in the rest position on a bore shoulder of the housing and is thereby connected to it in an electrically conductive manner.

Durch ein in solcher Weise aufgebautes Zündelement ergeben sich wesentliche Vereinfachungen, die sich zugunsten der Betriebssicherheit und, infolge der koaxialen Anordnung der wenigen Bestandteile, Zündelement mit elektrischer ZündungAn ignition element constructed in this way results in significant simplifications, in favor of operational safety and, due to the coaxial arrangement of the few components, Ignition element with electric ignition

Anmelder:Applicant:

Verwaltungsgesellschaft der Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon, Zürich-Oerlikon
(Schweiz)Management company of the machine tool factory Oerlikon, Zurich-Oerlikon
(Switzerland)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Lesser, patent attorney,

München 61, Cosimastr. 81Munich 61, Cosimastr. 81

Als Erfinder benannt:
Max Morf, Zürich (Schweiz)Named as inventor:
Max Morf, Zurich (Switzerland)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweiz vom 16. September 1960Switzerland from September 16, 1960

zugunsten der Herstellungskosten auswirken. Die beiden Stromzuführungsstellen zur Zündkapsel liegen zwangläufig immer dann an gleichem Potential, z. B.in favor of manufacturing costs. The two power supply points to the primer are located inevitably always at the same potential, e.g. B.

an Masse, wenn keine Stromzufuhr beabsichtigt ist.to ground when no power supply is intended.

Dieses Zündelement benötigt ferner keine inneren Verbindungsleitungen und zusätzlichen Schaltorgane.Furthermore, this ignition element does not require any internal connecting lines or additional switching devices.

Bekannt ist auch ein elektrischer Zünder für den Gebrauch in Bergwerken, bei dem aus Sicherheitsgründen die in diesem Anwendungsfalle sehr langen Zuleitungsdrähte des Zündstromkreises mittels des Zünders kurzgeschlossen und an Erd-Potential gehalten werden. Dieser Zustand muß jedoch vor einer Sprengung durch einen im Zünder selbst angebrachten fernsteuerbaren Umschalter willkürlich aufgehoben und dafür der Zündkopf des Zünders an die Zuleitungen angeschlossen werden.
Der Umschalter seinerseits weist zwei ebenso lange Zuleitungen auf, durch welche seine thermo-elektrische Fernauslösung erfolgt. Die einmal ausgelöste Umschaltung läßt sich aber nicht mehr rückgängig machen, so daß die angestrebte Sicherheit nachher wieder fehlt. Zu diesem Nachteil kommen weitere hinzu, z. B., daß an Stelle des Zündstromkreises nun der Umschaltstromkreis ungeschützt den gleichen Gefahren ausgesetzt ist, daß vier Zuleitungen als unbequeme Anhängsel zum Zünder führen.Also known is an electric igniter for use in mines, in which, for safety reasons, the lead wires of the ignition circuit, which are very long in this application, are short-circuited by means of the igniter and kept at ground potential. However, before an explosion, this state must be arbitrarily canceled by a remotely controllable changeover switch installed in the detonator itself, and the detonator's detonator head must be connected to the supply lines for this purpose.
The switch itself has two cables of the same length, through which its thermo-electrical remote triggering takes place. However, once the switchover has been triggered, it cannot be reversed, so that the desired level of security is missing again afterwards. In addition to this disadvantage, there are others such. B. that instead of the ignition circuit now the switching circuit is exposed unprotected to the same dangers that four leads lead as uncomfortable appendages to the igniter.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in Form einer Zündschraube dargestellt, die in einen Patronenboden eingesetzt ist. Das Kontaktstück wird darin in der linkenThe drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention in the form of an ignition screw shown, which is inserted into a cartridge base. The contact piece is in it in the left

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Schnitthälfte in Ruhestellung, in der rechten dagegen im abgehobenen, entsicherten Zustand gezeigt. Zur Ergänzung des Zündsystems sind ferner Batterie, Schalter und Zündstift, als einfachster Anwendungsfall, schematisch hinzugefügt. Half of the cut in the rest position, in the right one against it shown in the lifted, unlocked state. To complement the ignition system are also batteries, Switch and ignition pin, as the simplest application, added schematically.

Gemäß der Zeichnung ist die Zündschraube Z zentral in den Boden der Patronenhülse P, welche die Treibladung 1 enthält, eingesetzt. Das Gehäuse 2 weist eine zentrische, hinten verengte Bohrung 2 a auf. Der Bohrungsabsatz 2 c dient der Schulter 3 α des als KoI-ben ausgebildeten Kontaktstückes 3 zur Abstützung. In die hintere Bohrung 2 b des Gehäuses 2 ragt der hintere Teil des Kontaktkolbens 3 mit Spiel so weit hinein, daß seine Stirnfläche 3 b auf gleicher Höhe liegt, wie die hintere Endfläche des Gehäusebodens 2 el. Der mit einer kreisringförmigen Kontaktfläche 3d versehene vordere Teil 3 c des Kontaktkolbens 3 ist in der in das Gehäuse 2 eingesetzten, aus nichtleitendem Material hergestellten ringförmigen axialen Führung 4 beweglich geführt. Zwischen dieser ringförmigen Füh- ao rung 4 und der vorn im Schraubkörper eingeschobenen Hülse 5 ist die Zündkapsel eingeklemmt. Letztere besteht aus der eine Stromführungsstelle bildenden Büchse 6 und der als zweite Zuführungsstelle dienenden Kontaktscheibe 7 sowie dem Ring 8. Die Kontaktscheibe 7 ist gegenüber dem Ring 8 und der Büchse 6 durch die nichtleitenden Schichten 9 isoliert, wogegen der Ring 8 mit der Büchse 6 leitend verbunden ist.According to the drawing, the ignition screw Z is inserted centrally in the bottom of the cartridge case P which contains the propellant charge 1. The housing 2 has a central bore 2 a narrowed at the rear. The bore shoulder 2 c is used to support the shoulder 3 α of the contact piece 3, which is designed as a KoI-ben. In the rear bore 2 b of the housing 2 the rear part of the contact piston 3 protrudes with play so far that its end face 3 b is at the same level as the rear end face of the housing base 2 el. The front part provided with an annular contact surface 3d 3 c of the contact piston 3 is movably guided in the annular axial guide 4 inserted into the housing 2 and made of non-conductive material. The ignition capsule is clamped between this annular guide 4 and the sleeve 5 pushed into the screw body at the front. The latter consists of the bushing 6 forming a current-carrying point and the contact disk 7 serving as a second feed point, as well as the ring 8. The contact disk 7 is isolated from the ring 8 and the bushing 6 by the non-conductive layers 9, while the ring 8 and the bushing 6 are conductive connected is.

Der Hauptteil der Zündkapsel, der leitfähige Zündsatz 10, ist als Scheibe im Ring 8 eingepreßt. Vor diesem Zündsatz 10 ist in der Hülse 5 der aus losem Schwarzpulver und dem Pulverkorn gebildete Anfeuerungssatz 11 angeordnet. Der zylindrische Ansatz Ta der Kontaktscheibe 7 ragt mit Spiel in die Bohrung 6 a im Boden der Büchse 6. Die auf diesem Ansatz Ta abgestützte Druckfeder 12 taucht in den Kontaktkolben 3 hinein und drückt die Schulter 3 α desselben gegen das Gehäuse 2. Die Druckfeder 12 bildet die leitende Verbindung zwischen dem Kontaktkolben 3 und der Stromzuführung an der Kontaktscheibe 7. In der in der linken Hälfte der Schnittzeichnung dargestellten Ruhestellung des Kontaktkolbens 3 sind die beiden Zuführungsstellen 6 und 7 über die Druckfeder 12, den Kontaktkolben 3 und das Gehäuse 2, das als Stromzuführung an der Büchse 6 anliegt, leitend miteinander verbunden, also kurzgeschlossen; in der rechten Hälfte der Schnittzeichnung dagegen ist diejenige Stellung des Kontaktkolbens 3 dargestellt, in welcher dieser Kurzschluß aufgehoben ist. In der Führung 13 ist ein Zündstift 14 geführt, der der Stirnfläche 3 d des Kontaktkolbens 3 gegenübersteht. Der Zündstift 14 befindet sich in leitender Verbindung mit einem Schalter 15, der hier in geöffneter Stellung gezeichnet ist. Vom Schalter 15 führt der Zündstromkreis zu einer Batterie 16 und von da über die Leitung 17 an das Gehäuse 2, womit der Stromkreis in diesem vereinfachten Beispiel vervollständigt ist.The main part of the primer, the conductive primer 10, is pressed into the ring 8 as a disk. In front of this ignition charge 10, the ignition charge 11 formed from loose black powder and the powder grain is arranged in the sleeve 5. The cylindrical extension Ta of the contact disk 7 protrudes with play into the bore 6 a in the bottom of the sleeve 6. The compression spring 12 supported on this extension Ta plunges into the contact piston 3 and presses the shoulder 3 α of the same against the housing 2. The compression spring 12 forms the conductive connection between the contact piston 3 and the power supply on the contact disk 7. In the rest position of the contact piston 3 shown in the left half of the sectional drawing, the two feed points 6 and 7 are via the compression spring 12, the contact piston 3 and the housing 2, the is applied as a power supply to the socket 6, conductively connected to one another, that is, short-circuited; in the right half of the sectional drawing, however, that position of the contact piston 3 is shown in which this short circuit is canceled. A firing pin 14 is guided in the guide 13 and faces the end face 3 d of the contact piston 3. The firing pin 14 is in conductive connection with a switch 15, which is shown here in the open position. The ignition circuit leads from switch 15 to a battery 16 and from there via line 17 to housing 2, thus completing the circuit in this simplified example.

Die Entsicherung des Zündelements bzw. der Zündkapsel geschieht durch Öffnen des Kurzschlusses, indem hier nicht näher ausgeführte mechanische Mittel den Kontaktkolben 3 an dessen Stirnfläche 3 b berühren und ihn in der hinteren Endfläche des Gehäusebodens 2d einwärts drücken. Zur Zündung bedarf es allerdings noch des Schließens des Schalters 15, z. B. durch Antriebsmittel von Abschußvorrichtungen, worauf der elektrische Strom den leitfähigen Zündsatz erhitzt und zur Detonation bringt. Diese überträgt sich sofort auf den Anfeuerungssatz 11 und weiter auf die Treibladung 1 der Patrone P. Erfolgt jedoch aus irgendwelchen taktischen Gründen keine Zündung, d. h., bleibt der Schalter 15 offen und kehrt der Zündstift 14 wieder in seine Ausgangsstellung zurück, so folgt ihm der Kontaktkolben 3 unter dem Druck der Feder 12, bis seine Schulter 3 α auf dem Bohrungsansatz 2 c aufliegt, womit der Kurzschluß erfolgt und die Sicherung wiederhergestellt ist.The arming of the firing element or the primer is accomplished by opening the short circuit by touching not described in detail here mechanical means the contact piston 3 at its end face 3 b and press it in the rear end face of the housing bottom 2d inwardly. For ignition, however, it still requires the closing of the switch 15, for. B. by drive means of launchers, whereupon the electric current heats the conductive primer and detonates it. This is immediately transferred to the ignition charge 11 and further to the propellant charge 1 of the cartridge P. If, however, no ignition takes place for any tactical reasons, ie if the switch 15 remains open and the firing pin 14 returns to its starting position, the contact piston follows it 3 under the pressure of the spring 12 until its shoulder 3 α rests on the bore extension 2 c , with which the short circuit takes place and the fuse is restored.

Die Bewegung des Kontaktkolbens 3 beim öffnen der Kurzschlußverbindung ist dadurch begrenzt, daß dessen ringförmige Kontaktfläche 3d auf den Ansatz la der Kontaktscheibe 7 aufstößt. Es wäre deshalb auch möglich, z. B. bei Bruch, Verlust der Vorspannung usw. der Druckfeder 12, den Stromkreis direkt bei dieser Berührung des Kontaktkolbens 3 mit dem Ansatz 7 α zu schließen.The movement of the contact piston 3 when opening the short-circuit connection is limited in that its annular contact surface 3d pushes open the neck la of the contact disk. 7 It would therefore also be possible, for. B. in the event of breakage, loss of bias, etc. of the compression spring 12 to close the circuit directly at this contact of the contact piston 3 with the approach 7 α.

Obwohl sich die Zeichnung und die vorstehende Beschreibung auf ein Zündelement mit Leitsatz-Zündkapsel bezieht, kann die beschriebene Anordnung auch bei Zündelementen mit Glühbrücken-Zündkapsel und mit speziellen Zündvorrichtungen Anwendung finden.Although the drawing and the above description refer to an ignition element with a conductive charge detonator relates, the described arrangement can also be used for ignition elements with glow bridge ignition capsules and are used with special ignition devices.

Claims

Patent claims:

1. Ignition element with electrical ignition, especially for cartridges, in which a primer is connected to a first power supply point formed by a housing and to a second power supply point formed by a spring-loaded contact piece that can be moved from a rest position and bridges the primer by a short circuit which can be canceled by moving the contact piece, characterized in that the ignition capsule (6, 7, 8, 9, 10) and a contact piston (3) which is loaded by a compression spring (12) towards its rest position and is movable in the direction of its axis and its insulating, axial guide (4) are arranged coaxially in the housing (2) of the ignition element (Z), and that the contact piston (3) is passed through the housing base (2d ) and insulated through an annular gap (2b) , in the rest position a borehole shoulder (2 c) of the housing (2) is supported and thereby electrically connected to it.

2. Ignition element according to claim 1, characterized in that the contact piston (3) via the compression spring (12) with the contact disc (7) of the ignition charge (10) is electrically conductively connected and that the contact piston (3) has a contact surface (3 d) is arranged, which comes with a projection (7 a) of the contact disc (7) of the ignition charge (10) in conductive connection when the contact piston (3) has left its rest position.

Considered publications: German Patent Specifications No. 1117448, 1 059 818.

1 sheet of drawings