DE1171321B

DE1171321B - Ignition screw with amplifier charge

Info

Publication number: DE1171321B
Application number: DED40379A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Hans Stadler; Dipl-Chem Dr Heinz Gawlick; Hellmut Bendler
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1962-11-29
Filing date: 1962-11-29
Publication date: 1964-05-27
Also published as: DK106784C; CH406938A; BE640527A; GB1065244A; AT252080B; NL140979B; NL300730A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: C 06 cBoarding school Class: C 06 c

Deutsche Kl.: 78 e-2German class: 78 e-2

Nummer: 1 171 321Number: 1 171 321

Aktenzeichen: D40379VIb / 78eFile number: D40379VIb / 78e

Anmeldetag: 29. November 1962Filing date: November 29, 1962

Auslegetag: 27. Mai 1964Opening day: May 27, 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.Primers are used to ignite powder in rifle cartridges, shotgun shells, etc. which contain a limited amount of primer. This is enough to keep the relatively small Amount of powder in these cartridges to ignite. It is mostly about the inflammation of smokeless Powder with an amount of charge between 1 and 8 g. Priming charge quantities of 20 to are sufficient here 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.Larger cartridges with a caliber of 15 or 20 mm, the powder quantity of which increases to around 50 g, require correspondingly larger quantities of primer to ignite the powder. Be for this purpose Impact and electric primers are made that contain a primer charge of up to 200 mg. the Handling these uploaded primers is not always safe, and it must be special Precautions should be taken when shipping and installing these primers to avoid damage avoided by unintended explosions.

Eine höhere Zündsatzdosierung über diese Menge hinaus ist aus Sicherheitsgründen nicht mehr möglich, da dann bereits der Ladungsbereich der sprengkräftigen Zündungen erreicht wird.A higher priming charge above this amount is no longer possible for safety reasons. because then the charge range of the explosive ignitions is already reached.

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.Ignition screws have therefore been used for a long time to add larger amounts of powder over 50 g ignite. These ignition screws only have small primers, roughly the same as the primer charge of a rifle primer which in turn ignite a charge of black powder. This black powder, which according to the requirements in his Charge and its arrangement can be varied greatly, in turn only ignites the smokeless powder.

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.All of these black powder booster charges have the disadvantage of requiring a large amount of space, which is conditional is due to the relatively small amount of calories that black powder develops. By the high Sensitivity of black powder to moisture are special measures for sealing necessary. It is also necessary to use the black powder in bulk to keep it ignited reasonably quickly in order to obtain the required short ignition time for the shot. It is not possible to concentrate the black powder in a small space by strongly compressing it, as this causes the powder to burn off only slowly and with great delay.

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.Attempts have also been made to replace black powder with explosive smokeless powder. That However, the ignitability of this powder is less than that of black powder and therefore the effect is very small.

Zündschraube mit VerstärkerladungIgnition screw with booster charge

Anmelder:Applicant:

Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,

Troisdorf (Bez. Köm)Troisdorf (district of Köm)

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Dr. Hans Stadler, Nürnberg,
Dipl.-Chem. Dr. Heinz Gawlick,
Hellmut Bendler, FürthNamed as inventor:
Dipl.-Chem. Dr. Hans Stadler, Nuremberg,
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.All of these ignition means develop a relatively large amount of gas leading to a high pressure leads in the ignition screw and also in the cartridge and thus puts a lot of stress on the bottom of the cartridge. They require a special construction that creates a very strong seal against the firing pin or firing pin requires. This has a particularly unfavorable effect on ignition screws that are sensitive to impact, since thereby the impact sensitivity is reduced.

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.With all cartridges in which a very rapid enlargement of the combustion chamber occurs, The smokeless powder of the propellant charge is ejected by a gas-rich ignition intensification before it can cause inflammation. This is preferably the case with cartridges that have a lightweight projectile template have e.g. B. with blank cartridges or cartridges that drive a mortar shell and at which the side wall of the cartridge is perforated.

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.So there arises the task of creating an ignition screw with booster charge that has a relative gets by with a small amount of ignition substance, is very easily ignitable, takes up little space and in terms of the gas development is more favorable than the previously known ignition means with booster charge.

Diese Aufgabe konnte gelöst werden, nachdem eine neue Erkenntnis gewonnen war.This task could be solved after a new knowledge was gained.

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-The usual ignition agents contain, as one component, a thermal mixture of oxygen carriers, Oxidizing and reducing agents and, as the other component, an igniter, e.g. B. tricinate, Tetrazene, lead azide, fumed mercury. Without the ignitor, the thermal mixture is very reactive bad. You must therefore not go below a certain percentage with the explosive content, if the ignitability of the primer is not to be questioned. It was now the surprising one Knowledge gained that the reaction

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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.ability of the thermal mixture without an ignition material is excellent if the reaction is initiated by ignition with a thermal mixture that contains an ignition material. This reaction behavior of the ignition-free thermal mixture is exploited according to the invention in that the booster charge of an ignition screw is a chlorate- and perchlorate-free thermal mixture of inorganic oxidizing and reducing agents. In this way, a rapidly acting igniter is obtained which can ignite even relatively large amounts of powder with a very small amount of igniter. However, the invention is particularly valuable because the booster charge, because of its high caloric content, requires significantly less space than the known charges, and above all because it can be compressed very highly (up to 10 ³ kg / cm ² ). A 2.5 cm high booster charge according to the invention corresponds to a previously customary booster charge of about 10 cm high.

Als besonders günstige Beispiele der Verstärkerladung seien genannt:Particularly favorable examples of booster charging are:

1. 73% Bariumnitrat,
9% Bleidioxyd,
18% Kalziumsilizid;1. 73% barium nitrate,
9% lead dioxide,
18% calcium silicide;

2. 62% Bariumnitrat,2. 62% barium nitrate,

8% Bleidioxyd,
30% Aluminiumsilizid;8% lead dioxide,
30% aluminum silicide;

3. 65% Bariumnitrat,3. 65% barium nitrate,

7% Kupferoxyd,
28% Silizium.7% copper oxide,
28% silicon.

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.Other nitrates, such as basic lead nitrates, can also be used as oxygen carriers In addition to lead oxides or copper oxides, also manganese oxides, further in place of aluminum or silicon also zirconium, boron etc. However, chlorates and / or perchlorates should be avoided as they are the give the thermal mixture too high a reactivity and thus put it in the hazardous area an ignition charge would bring.

Als Gemisch aus thermischen Komponenten und Zündstoff kommt beispielsweise in Frage:The following can be considered as a mixture of thermal components and igniter, for example:

3% Tetrazen,
42% Tricinat,
40% Bariumnitrat,3% tetrazene,
42% tricinate,
40% barium nitrate,

5% Bleidioxyd,
10% Kalziumsilizid.5% lead dioxide,
10% calcium silicide.

Das Zündstoff enthaltende Gemisch braucht thermisch nicht völlig mit dem zündstofffreien Gemisch übereinzustimmen, soll aber den gleichen Charakter haben.The mixture containing ignition material does not need to be completely thermally compatible with the ignition material-free mixture agree, but should have the same character.

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.How effective the new primer is can be seen from the fact that it has succeeded in gaining 4 g of booster charge to be implemented in 1 to 3 milliseconds with an ignition charge of only 30 mg, d. H. at a ratio of 200: 1. The upper limit of the ratio between primer charge and primer-free Charge should be around 1: 500.

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 gegenThis wide sensitivity range of the combination of an ignition-free booster charge + an ignition-containing ignition charge is of particular importance for production. This is because it is no longer necessary to match the two charges to one another, but the same ignition charge containing ignition material can always be used in the ratio range from about 1: 1 to about 1: 500.
The possibility of the high compressions of the booster charge had already been pointed out. This also has a mechanically favorable effect, because the compression creates a considerable strength of the ignition means in itself, which thereby counteracts it

ίο mechanische Beanspruchungen (Schockbeanspruchung) sehr unempfindlich wird.ίο mechanical loads (shock loads) becomes very insensitive.

Der Aufbau des neuen Zündmittels sei an Hand der beiden schematischen Ausführungsbeispiele in der Zeichnung erläutert.The structure of the new ignition means is based on the two schematic exemplary embodiments in FIG the drawing explained.

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°.The ignition element body consists of the sleeve 1, the screw body 2 and the base plate 3, which is braced against the sleeve 1 by the screw body 2. The compressed primer charge 6, which consists of a thermal mixture and an igniter, is inserted into a recess 4 of the base plate 3 in a cup 5. The anvil 7 with its bores is located above the primer charge 6. The fuel-free booster charge 8 is pressed into the enlarged bore 9 of the sleeve 1 and covered by a thin cover 10. Between the recess 4 receiving the primer charge 6 and the space 9 of the additional charge, the relatively narrow ignition channel 18 is interposed, the diameter of which should expediently be between half and a sixth of the diameter of the space 9 of the booster charge 8. The ignition channel 18 does not merge directly into the space 9, but rather via a cone-like widening 11 with an inclination of about 30 to 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.In the embodiment according to FIG. 2 is an ignition device that can be ignited electrically. It means 12 the outer sleeve, 13 a support sleeve, 14 a terminating piece for one pole of the electrical Ignition device, 15 an insulating body. The primer charge is at 16, the fuel-free booster charge designated by 17. The exemplary embodiment differs from that according to FIG. 1 in particular in that the booster charge 17 is pressed directly onto the primer charge 16.

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.It is not necessary, however, that both charges have the same diameter when pressing have to. The diameter of the booster charge can also be larger than that of the primer charge, up to about three times as much. The version shown will be chosen if one strives to have the pilot jet covers the entire cargo space.

Die gleiche Anordnung kann übrigens auch für Anstichzünder verwendet werden.Incidentally, the same arrangement can also be used for tap fuses.

Claims

Patent claims:

1. Ignition screw for larger cartridge calibers with an ignition and booster charge, thereby characterized in that the booster charge is a chlorate and perchlorate free thermal mixture is made of inorganic oxidizing and reducing agents.

2. Ignition screw according to claim 1 with one of a thermal mixture and an igniter existing ignition charge, characterized in that the thermal mixture of the ignition charge and the booster charge consists essentially of the same components.

3. ignition screw according to claim 1 or 2, characterized in that booster charges Any size up to a ratio of about 500: 1 is assigned the same size ignition charge is.

4. Ignition screw according to one or more of the preceding claims, characterized in that the booster charge is highly compressed (approximately at 8 ³ to 10 ³ kg / cm ² ).

Considered publications: German Patent Nos. 1145 519, 238 821, 120434, 46 698;
U.S. Patent Nos. 1084745, 1034160.

1 sheet of drawings

409 597/148 5.64 ® Bundesdruckerei Berlin