DE1241734B - Detonation system for punctiform initiation of explosive devices and for the generation of detonation waves that subsequently propagate in a rotationally symmetrical manner in the explosive device - Google Patents

Detonation system for punctiform initiation of explosive devices and for the generation of detonation waves that subsequently propagate in a rotationally symmetrical manner in the explosive device

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DE1241734B DEB83239A DEB0083239A DE1241734B DE 1241734 B DE1241734 B DE 1241734B DE B83239 A DEB83239 A DE B83239A DE B0083239 A DEB0083239 A DE B0083239A DE 1241734 B DE1241734 B DE 1241734B
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F R THOMANEK DIPL ING
Boelkow GmbH
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Description

DEUTSCHES '/WBWl· PATENTAMTDEUTSCHES '/ WBWl PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

DeutscheKl.: 78 e -S German class: 78 e -S

Nummer: 1241734Number: 1241734

Aktenzeichen: B 83239 VI b/78 eFile number: B 83239 VI b / 78 e

j[ 241 T 34 Anmeldetag: 12. August 1965 j [241 T 34 filing date: August 12, 1965

Auslegetag: 1. Juni 1967Open date: June 1, 1967

Die Aufgabe, eine den höchsten Genauigkeitsansprüchen genügende Detonationswelle in einer Sprengladung auszulösen, bedingt einerseits die Forderung, die Detonationswelle geometrisch exakt beginnen zu lassen, andererseits die Intensität der Initiierung so hoch wie möglich zu sichern, damit sich die Detonationswelle nach jeder Richtung mit der vollen Geschwindigkeit fortpflanzt.The task of producing a detonation wave that meets the highest demands for accuracy in one Triggering an explosive charge requires, on the one hand, that the detonation wave begin geometrically precisely to let, on the other hand, ensure the intensity of initiation as high as possible so that yourself the detonation wave propagates at full speed in each direction.

Nur die gleichzeitige Beachtung beider Kriterien gewährleistet eine einwandfreie Ausbildung der Detonationswelle. Only if both criteria are observed at the same time can the detonation wave develop properly.

Versuche haben gezeigt, daß Hohlladungen besonders empfindlich gegen unsymmetrische Detonationswellen sind. Aus diesem Grunde hat man versucht, die Detonationseinleitung möglichst punktförmig zu gestalten, z. B. durch Wahl eines dünnen stabförmigen Detonators. Bekanntlich gelangt man hierbei jedoch rasch an einen Grenzdurchmesser des Detonatorstabes, da unterhalb eines bestimmten Durchmessers, der von den Eigenschaften des Sprengstoffes bzw. der inerten Verdammung (Metallhülse des Detonators) abhängt, keine Detonation mehr möglich ist.Experiments have shown that shaped charges are particularly sensitive to asymmetrical detonation waves. For this reason one has tried to design the detonation initiation as punctiform as possible, z. B. by choosing a thin rod-shaped Detonators. As is well known, however, this quickly leads to a limit diameter of the detonator rod, because below a certain diameter, depending on the properties of the explosive or the inert dam (metal sleeve of the detonator) depends, detonation is no longer possible.

Je besser man also punktförmig initiiert, desto schwächer wird die Intensität der Detonationswelle, so daß verschieden lange Anlaufstrecken in den einzelnen Richtungen die Folge sind. Das Ergebnis ist daher eine zufällig geformte, d.h. unsymmetrische Detonationswelle. Erhöht man nunmehr den Durchmesser des Detonatorstabes, so bessert sich die Symmetrie des Detonationsanlaufs, weil die Initiierungsintensität gewachsen ist, der Anfangspunkt der Detonationswelle ist aber nunmehr im ganzen Querschnitt der Berührungsfläche des Detonatorstabes gleich wahrscheinlich. Auch in diesem Falle kann es daher zu keiner symmetrischen Detonationswelle kommen, weil der Anfangspunkt unbestimmt bleibt.The better one initiates point-like, the weaker the intensity of the detonation wave becomes, so that different lengths of approach in the individual directions are the result. The result is hence a randomly shaped, i.e. asymmetrical, detonation wave. If you now increase the diameter of the detonator rod, the symmetry of the detonation start improves because the initiation intensity has grown, but the starting point of the detonation wave is now in the entire cross-section the contact surface of the detonator rod is equally likely. It can therefore also in this case do not come to a symmetrical detonation wave because the starting point remains indefinite.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile und führt zu einem Zündsystem mit exakt punktförmiger Einleitung der Detonation mit so großer Initiierungsintensität, daß eine nach allen Richtungen gleichförmige Detonationsfortpflanzung gesichert ist.The present invention avoids the disadvantages described and leads to an ignition system exact punctiform initiation of the detonation with so great initiation intensity that one after all Directions uniform detonation propagation is assured.

Eine Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß ein primär und konventionell zu zündender Ladungsteil mit relativ langsamer Detonationsgeschwindigkeit einen zu einer Spitze ausgezogenen Zündempfängerteil der Sprengladung mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit umfaßt, wobei die Zündung an beliebiger Stelle nahe der Ladungsachse im langsameren Ladungsteil erfolgt.A solution to this problem takes place according to the invention in that a primary and conventional part of the charge to be ignited with a relatively slow detonation speed one drawn out to a point Includes detonation receiver part of the explosive charge with a relatively high detonation speed, the ignition takes place at any point near the charge axis in the slower part of the charge.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die zugrunde gelegte Aufgabe auch dadurch gelöst Zündsystem zum punktförmigen Initiieren
von Sprengkörpern und zur Erzeugung von
nachfolgend sich dadurch rotationssymmetrisch im Sprengkörper ausbreitenden
DetonationswellenAccording to a further feature of the invention, the underlying object can also be achieved by an ignition system for punctiform initiation
of explosive devices and for the production of
subsequently spreading in a rotationally symmetrical manner in the explosive device
Detonation waves

Anmelder:Applicant:

Bölkow Gesellschaft mit beschränkter Haftung,Bölkow limited liability company,

Ottobrunn bei München;Ottobrunn near Munich;

Dipl.-Ing. F. R. Thomanek,Dipl.-Ing. F. R. Thomanek,

Sandizell 38 1/4 (Kr. Schrobenhausen, Obb.)Sandizell 38 1/4 (Kr. Schrobenhausen, Obb.)

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Franz Rudolf Thomanek,Dipl.-Ing. Franz Rudolf Thomanek,

Sandizell (Kr. Schrobenhausen, Obb.)Sandizell (Kr. Schrobenhausen, Obb.)

werden, daß ein primär und konventionell zu zündender Ladungsteil mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit zu einer Spitze ausgezogen ist und mit dieser Spitze in punktförmigem Kontakt mit dem ebenfalls zu einer Spitze ausgezogenen Zündempfängerteil mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit des Sprengkörpers steht, wobei die Berührungszone der beiden Ladungsteile in einem aktiv verdämmend wirkenden Sprengstoff mit relativ langsamer Detonationsgeschwindigkeit eingebettet ist.be that a primarily and conventionally ignited part of the charge is drawn out to a point with a relatively high detonation speed and with this point in point-like contact with the ignition receiver part, which is also drawn out to a point with a relatively high detonation speed of the explosive device, the contact zone of the two parts of the charge in an actively damming explosive with a relatively slow detonation speed is embedded.

Ein Zündsystem der vorgenannten einen oder anderen Art läßt sich in Weiterbildung des Erfindungsgedankens dadurch vereinfachen, daß der Zündempfängerteil artgleicher Bestandteil der Sprengladung oder artähnlicher Bestandteil einer Zwischenladung ist.An ignition system of the aforementioned one or the other type can be simplified in a further development of the inventive concept in that the ignition receiver part similar component of the explosive charge or similar component of an interim charge is.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich ein Zündsystem der eingangs genannten Art in einer Sprengladung mit zylindrischem Querschnitt verwenden, bei der Wirkungen in einer Querebene erzielt werden sollen. Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß ein primär und konventionell zu zündender Ladungsteil mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit zu einer Spitze angezogen ist und mit dieser Spitze in der Ladungsachse mit einem scheibenförmigen, in der Ladungsachse fast bis zur Perforation geschwächten Ladungsteil von relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit punktförmig in Kontakt steht, wobei die punktförmige Berührungs-In a particularly advantageous manner, an ignition system of the type mentioned at the beginning can be used in an explosive charge with a cylindrical cross section, in which effects are to be achieved in a transverse plane. According to the invention it is provided for this purpose that a charge part to be ignited primarily and conventionally is attracted to a tip with a relatively high detonation speed and with this tip in the charge axis with a disk-shaped charge part weakened in the charge axis almost to the perforation and with a relatively high detonation speed is in punctiform contact, whereby the punctiform contact

709 588/112709 588/112

Claims (5)

zone sowie die unterhalb davon gelegene Schwächungszone des scheibenförmigen Ladungsteiles mit einem Sprengstoff relativ langsamer Detonationsgeschwindigkeit verdämmt ist. Die Funktionssicherheit bezüglich der Detonations-Überleitung bzw. der Verdämmungswirkung läßt sich bei Zündsystemen der vorgenannten Art dadurch verbessern, daß die aus Sprengstoffen verschiedener Detonationsgeschwindigkeit bestehenden Einzelkörper durch Klebung miteinander verbunden sind. In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Zündsystems schematisch und im Längsschnitt dargestellt. In F i g. 1 ist in einem genügend groß bemessenen Detonator aus langsamerem Sprengstoff 1 ein kegelförmiger Zündempfängerteil 2 aus schnellerem Sprengstoff eingebettet. Wird im Detonator eine exzentrisch liegende Detonationswelle, z. B. an der Spitze des Pfeiles 3, ausgelöst, dann trifft diese Welle 4 nach kurzer Zeit auf die Spitze des schneller detonierenden Zündempfängerteils 2. Da dieser Teil ringsum von langsamerem Sprengstoff 1 umgeben ist, erfolgt die Auslösung der Detonationswelle in der Kegelspitze mit voller Intensität. Die Detonationswelle zeigt dann zu einem späteren Zeitpunkt den Verlauf 5. In der Kegelspitze ist trotz der ursprünglich exzentrischen Detonationswelle im Sprengkörper 1 eine rotationssymmetrische zentrische Detonationswelle ausgelöst. Die anschließende eigentliche Sprengladung 2 a, die artgleicher Bestandteil des Zündempfängerteils 2 ist, wird daher von der Detonationswelle 6 in gewünschter Weise rotationssymmetrisch initiiert. Bei dieser Ausführung gelingt es, wie Versuche zeigten, Detonationseinleitungen mit bis zu 3,5 mm Exzentrizität zu richten. In F i g. 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Zündsystems dargestellt. Der langsamere Sprengstoff? umgibt ringsum in ähnlicher Weise den zu einer Spitze ausgezogenen Zündempfängerteil 8 wie in Fig. 1, jedoch ist ein weiterer, ebenfalls zu einer Spitze ausgezogener, primär und konventionell zu zündender Ladungsteil 9 aus schnellerem Sprengstoff Spitze gegen Spitze über dem Zündempfängerteil 8 angeordnet. Mit 8 a ist die eigentliche Sprengladung bezeichnet. Mit einem solchen Aufbau des Detonators können noch größere Exzentrizitäten geradegerichtet werden, so daß der Aufgabenstellung »punktförmige Initiierung mit hoher Intensität« genügt wird. Beispielsweise können folgende Sprengstoffe verwendet werden: Für Detonatorteil 7 Tetryl mit etwa 2% Wachs und Graphit gepreßt, für den Zündempfängerteil 8 z. B. gegossener Sprengstoff aus 15% TNT mit 85% Hexogen mit einer Korngröße kleiner als 100 μ. Der Ladungsteil 9 kann z. B. aus hochgepreßtem Nitropenta mit 2% Wachs bestehen. Das Zündsystem nach F i g. 2 funktioniert nun so, daß jede Detonationswelle im Teil 9, gleichgültig wo sie an der Oberfläche ausgelöst wurde, immer zuerst auf die Kegelspitze von Teil 9 und damit auch auf die Spitze von Teil 8 geleitet wird. Die Detonationswellen im Teil 7, der auf Grund seiner chemischen Zusammensetzung gegenüber den Detonatorteilen 8 und 9 aktiv verdämmend wirkt, eilen den Detonationswellen im Teil 8 nach und können somit in keinem Falle die rotationssymmetrische Ausbildung der Detonationswelle im Teil 8 nachteilig beeinflussen. Das in den vorstehend erwähnten Figuren gezeigte Zündsystem ist sinngemäß auch in anderen Fällen, z. B. zur Auslösung einer ringförmigen Detonation (zylindrische Detonationswelle), anwendbar. Eine derartige Anwendungsmöglichkeit zeigt F ig. 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Detonationseinleitung entsprechend der PfeiMchtung wie in F i g. 2 in einem kegelförmigen Sprengkörper 10 aus schnellerem Sprengstoff zur Spitze desselben geleitet wird. Die Spitze des Teiles 10 steht in punktförmigem Kontakt mit einem in der Ladungsachse fast bis zur Perforation geschwächten scheibenförmigen Ladungsteil 11 aus einem schnelleren Sprengstoff ähnlicher Zusammensetzung wie der Teil 10. Die punktförmige Berührungszone der beiden Ladungsteile 10 und 11, die im Prinzip der punktförmigen Berührung der Ladungsteile 8 und 9 von Fig. 2 entspricht, ist ebenso wie die Schwächungszone des Ladungsteils 11 mit einem Sprengstoff 12 bzw. 13 relativ langsamer Detonationsgeschwindigkeit — wie aus der Figur ersichtlich - verdämmt. Die Teile 10 bis 13 können dabei miteinander verklebt sein. Bei der Zündung des Systems pflanzt sich die Detonationswelle im Teil 10 bis zur Spitze desselben fort, die sie infolge der Verdämmungswirkung des Ladungsteils 12 zuerst erreicht. Von dort breitet sich die Detonationswelle rotationssymmetrisch quer zur Ladungsachse im Teil 11 weiter aus. Patentansprüche:zone as well as the weakening zone of the disk-shaped charge part located below it is dammed with an explosive of relatively slow detonation speed. The functional reliability with regard to the detonation transfer or the damming effect can be improved in ignition systems of the aforementioned type in that the individual bodies consisting of explosives with different detonation speeds are bonded to one another. In the drawing, various exemplary embodiments of an ignition system according to the invention are shown schematically and in longitudinal section. In Fig. 1, a cone-shaped detonator part 2 made of faster explosive is embedded in a detonator made of slower explosive 1, which is dimensioned sufficiently large. If an eccentric detonation wave, z. B. at the tip of arrow 3, then this wave 4 hits the tip of the faster detonating ignition receiver part 2. Since this part is surrounded all around by slower explosive 1, the detonation wave in the tip of the cone is triggered with full intensity . The detonation wave then shows the course 5 at a later point in time. In spite of the originally eccentric detonation wave in the explosive device 1, a rotationally symmetrical, centric detonation wave is triggered at the tip of the cone. The subsequent actual explosive charge 2 a, which is an identical component of the ignition receiver part 2, is therefore initiated by the detonation wave 6 in the desired rotationally symmetrical manner. With this design it is possible, as tests have shown, to direct detonation discharges with up to 3.5 mm eccentricity. In Fig. 2 shows another embodiment of an ignition system. The slower explosive? Surrounds all around the ignition receiver part 8 drawn out to a point in a similar manner as in FIG. 1, however, another, also drawn out to a point, primarily and conventionally to be ignited charge part 9 made of faster explosive tip against point is arranged above the ignition receiver part 8. With 8 a the actual explosive charge is referred to. With such a construction of the detonator, even larger eccentricities can be straightened out, so that the task "punctiform initiation with high intensity" is sufficient. For example, the following explosives can be used: For detonator part 7 Tetryl with about 2% wax and graphite pressed, for the detonator part 8 z. B. cast explosives made of 15% TNT with 85% hexogen with a grain size smaller than 100 μ. The charge part 9 can, for. B. consist of high-pressed nitropenta with 2% wax. The ignition system according to FIG. 2 now works in such a way that every detonation wave in part 9, regardless of where it was triggered on the surface, is always directed first to the cone tip of part 9 and thus also to the tip of part 8. The detonation waves in part 7, which due to its chemical composition has an active damming effect on detonator parts 8 and 9, follow the detonation waves in part 8 and can therefore in no case adversely affect the rotationally symmetrical formation of the detonation wave in part 8. The ignition system shown in the figures mentioned above is analogously also in other cases, e.g. B. for triggering an annular detonation (cylindrical detonation wave), applicable. Such an application is shown in FIG. 3. In this embodiment it is provided that the detonation initiation according to the direction as in FIG. 2 is passed in a conical explosive device 10 made of faster explosives to the tip of the same. The tip of the part 10 is in point contact with a disk-shaped charge part 11, weakened in the charge axis almost to the perforation, made of a faster explosive of a similar composition as the part 10. Charge parts 8 and 9 of FIG. 2 corresponds, like the weakening zone of the charge part 11, is dammed with an explosive 12 or 13 with a relatively slow detonation speed - as can be seen from the figure. The parts 10 to 13 can be glued together. When the system is ignited, the detonation wave propagates in part 10 up to the tip of the same, which it reaches first as a result of the damming effect of the charge part 12. From there, the detonation wave propagates in a rotationally symmetrical manner transversely to the charge axis in part 11. Patent claims: 1. Zündsystem zum punktförmigen Initiieren von Sprengkörpern und zur Erzeugung von nachfolgend sich dadurch rotationssymmetrisch im Sprengkörper ausbreitenden Detonationswellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein primär und konventionell zu zündender Ladungsteil (1) mit relativ langsamer Detonationsgeschwindigkeit einen zu einer Spitze ausgezogenen Zündempfängerteil der Sprengladung (2) mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit umfaßt, wobei die Zündung an beliebiger Stelle nahe der Ladungsachse im langsameren Ladungsteil (1) erfolgt. 1. Ignition system for the punctiform initiation of explosive devices and for the generation of subsequently thereby rotationally symmetrical propagating detonation waves in the explosive device, characterized in that a primarily and conventionally to be ignited charge part (1) with a relatively slow detonation speed has a detonation receiver part of the explosive charge pulled out to a point (2) with a relatively high detonation speed, the ignition taking place at any point near the charge axis in the slower charge part (1) . 2. Zündsystem zum punktförmigen Initiieren von Sprengkörpern und zur Erzeugung von nachfolgend sich dadurch rotationssymmetrisch im Sprengkörper ausbreitenden Detonationswellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein primär und konventionell zu zündender Ladungsteil (9) mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit zu einer Spitze ausgezogen ist und mit dieser Spitze in punktförmigem Kontakt mit dem ebenfalls zu einer Spitze ausgezogenen Zündempfängerteil mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit des Sprengkörpers (8) steht, wobei die Berührungszone der beiden Ladungsteile in einem aktiv verdämmend wirkenden Sprengstoff (7) mit relativ langsamer Detonationsgeschwindigkeit eingebettet ist.2. Ignition system for the punctiform initiation of explosive devices and for the generation of subsequently thereby rotationally symmetrical propagating detonation waves in the explosive device, characterized in that a primarily and conventionally to be ignited charge part (9) with a relatively high detonation speed is pulled out to a point and with this point in point-like Contact with the detonation receiver part, which is also drawn out to a point, is at a relatively high detonation speed of the explosive device (8) , the contact zone of the two parts of the charge being embedded in an actively damming explosive (7) with a relatively slow detonation speed. 3. Zündsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündempfängerteil (2, 9) artgleicher Bestandteil der Sprengladung oder artähnlicher Bestandteil einer Zwischenladung ist.3. Ignition system according to claim 1 and 2, characterized in that the ignition receiver part (2, 9) is an identical component of the explosive charge or a similar component of an intermediate charge. 4. Zündsystem zum punktförmigen Initiieren von Sprengkörpern und zur Erzeugung von nachfolgend sich dadurch rotationssymmetrisch im Sprengkörper ausbreitenden Detonationswellen,4. Ignition system for the punctiform initiation of explosive devices and for the production of subsequent ones detonation waves that propagate rotationally symmetrically in the explosive device, dadurch gekennzeichnet, daß ein primär und konventionell zu zündender Ladungsteil (10) mit relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit zu einer Spitze angezogen ist und mit dieser Spitze in der Ladungsachse mit einem scheibenförmigen, in der Ladungsachse fast bis zur Perforation geschwächten Ladungsteil (11) von relativ hoher Detonationsgeschwindigkeit punktförmig in Kontakt steht, wobei die punktförmige Berührungszonecharacterized in that a primarily and conventionally to ignite charge part (10) with relatively high detonation velocity is attracted to a point and with this point in the Charge axis with a disk-shaped, weakened in the charge axis almost to the perforation Charge part (11) of relatively high detonation speed in point-like contact stands, with the point-shaped contact zone sowie die unterhalb davon gelegene Schwächungszone des scheibenförmigen Ladungsteiles (11) mit einem Sprengstoff (12, 13) relativ langsamer Detonationsgeschwindigkeit verdämmt ist.and the weakening zone of the disk-shaped charge part (11) located below it is dammed with an explosive (12, 13) of relatively slow detonation speed. 5. Zündsystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Sprengstoffen verschiedener Detonationsgeschwindigkeit bestehenden Einzelkörper durch Klebung miteinander verbunden sind.5. Ignition system according to claims 1 to 4, characterized in that made of explosives individual bodies with different detonation speeds by gluing them together are connected. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 588/112 5.67 © Bundesdruckerei Berlin709 588/112 5.67 © Bundesdruckerei Berlin
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