DE1283708B - Zuendvorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F42c

Deutsche KL: 72 i-6

Nummer: 1283 708

Aktenzeichen: P 12 83 708.0-15 (B 87498)

Anmeldetag: 10. Juni 1966

Auslegetag: 21. November 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündvorrichtung mit mehreren piezoelektrischen Zündgeneratoren und einer zur Erzeugung der mechanischen Stoßenergie für die piezoelektrischen Zündgeneratoren vorgesehenen Hilfssprengladung, die mit Hilfe einer beliebigen Zündvorrichtung auslösbar ist.

Bei einer Zündvorrichtung der vorstehend genannten Art wirken zwei elektrisch parallelgeschaltete und räumlich unmittelbar benachbarte piezoelektrische Zündgeneratoren auf ein elektrisches Zündelement ίο ein, welches zur Auslösung der eigentlichen Sprengladung dient. Zwar wirkt die Hilfssprengladung bei dieser bekannten Zündvorrichtung über eine zusätzliche mechanische Einrichtung nur mittelbar auf die piezoelektrischen Zündgeneratoren ein, jedoch sind auch bereits andere Zündvorrichtungen bekannt, bei denen eine durch eine herkömmliche Initiierungsladung gegebene Hilfssprengladung direkt auf einen piezoelektrischen Zündgenerator wirkt.

Ausgehend von diesen bekannten Zündvorrichtun- ao gen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine möglichst freizügige und genaue Erzeugung gleichzeitiger und/oder zeitlich gestaffelter energiereicher Zündimpulse sicherzustellen, die an unterschiedlichen Stellen einer Hauptsprengladung angeordneten Zünd- as elemente gleichzeitig und/oder nacheinander auslösen. Diese Forderung besteht bei vielen Gefechtsköpfen, wie z. B. Hohlladungen, bei denen eine z. B. an der Gefechtskopfspitze eingeleitete Detonation möglichst rasch zu einer oder mehreren bestimmten Initiierungsstellen geleitet werden muß.

Diese Aufgabe gemäß der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die von einer einzigen Hilfssprengladung beaufschlagten piezoelektrischen Zündgeneratoren jeweils mit einem oder mehreren elektrischen Zündelementen in Verbindung stehen und zum Zwecke der gleichzeitigen oder zeitlich unterschiedlichen Initiierung der Zündelemente mit gleichen oder verschieden großen Abständen zum Initiierungspunkt der Hilfssprengladung angeordnet sind.

Durch eine solche Anordnung einzelner Zündgeneratoren in beliebigen Abständen vom Initiierungspunkt der Hilfssprengladung werden die einzelnen Zündgeneratoren von einer von der Hilfssprengladung stammenden Detonationswelle gleichzeitig und/oder mit einer jeweils gewünschten Zeitverzögerung erreicht und zur Abgabe elektrischer Energie veranlaßt. Eine solche Anordnung ist daher besonders bei Gefechtsköpfen vorteilhaft, die eine exakt vorausbestimmbare Zündzeitdifferenz zwischen einzelnen Initiierungsstellen an der Hauptsprengladung erforderlich machen. Durch den wahlweisen Zündvorrichtung

Anmelder:

Bölkow GmbH, 8012 Ottobrunn;
Dipl.-Ing. Franz Rudolf Thomanek,
8899 Sandizell

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Franz Rudolf Thomanek,

8899 Sandizell;

Dr. Manfred Held, 8897 Pöttmes

Anschluß mehrerer Zündelemente an jeweils nur einem Zündgenerator ist zusätzlich die Möglichkeit gegeben, diese genau zum gleichen Zeitpunkt von ihrem gemeinsamen Zündgenerator mit elektrischer Energie beaufschlagten Zündelemente an unterschiedlichen Stellen der auszulösenden Hauptsprengladung unterzubringen.

Sind mehrere elektrische Zündelemente an einem piezoelektrischen Zündgenerator, d. h. innerhalb des gleichen Zündstromkreises angeschlossen, so werden die Zündelemente untereinander wahlweise parallel oder in Serie geschaltet.

Die Serienschaltung hat dabei den Vorteil, daß sie gleichzeitig eine Widerstandsanpassung zwischen den für sich allein niederohmigen elektrischen Zündelementen und dem relativ hochohmigen Piezokristall bewirkt. Die elektrischen Laufzeiten von Zündelement zu Zündelement müssen dabei gegenüber den Ansprechzeiten der einzelnen Zündelemente vernachlässigbar klein sein, was meist bereits durch die Abmessungen herkömmlicher Gefechtsköpfe zwangläufig gegeben ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die piezoelektrischen Zündgeneratoren mit ihren Elektroden in eine isolierende Masse eingebettet oder durch metallene Materialien gegen die ionisierten Gasschwaden des Sprengstoffes abgeschirmt, damit die von einer Detonation stammenden elektrisch gut leitenden Gasschwaden die einzelnen Zündgeneratoren nicht kurzschließen können.

Gemäß einer etwas anderen Ausführungsform der Erfindung ist zur Verteilung der Stoßenergie auf die gesamte Fläche der piezoelektrischen Zündgeneratoren eine Druckverteilungsplatte vorgesehen.

Mit Hilfe einer derartigen Druckverteilungsplatte reicht bei der Beaufschlagung nur weniger, einander

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unmittelbar benachbarter piezoelektrischer Zünd- In F i g. 2 ist ein piezoelektrischer Zündgenerator 6

generatoren auch bereits die Druckwelle einer her- gezeigt, der in eine isolierende Masse 5, z. B. Keramik

kömmlichen Zündvorrichtung zur Erzeugung ausrei- oder Kunststoff, eingebettet ist. Die mit den Elektro-

chender elektrischer Energie aus, wie sie z. B. durch den 7 α und7ö des Zündgenerators verbundenen

die bekannten Anstichkapseln gegeben ist. 5 Anschlußleitungen 8 sind an der der Einfallsrichtung

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnug dar- der Detonationswelle abgewandten Seite aus dem aus gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im der isolierenden Masse 5 bestehenden Block herauseinzelnen zeigt geführt. Auf diese Weise wird vermieden, daß die bei

F i g. 1 die Verteilung mehrerer piezoelektrischer der Umsetzung des Sprengstoffes durch die Detona-

Zündgeneratoren in oder an einer Sprengstoffladung, i₀ tion entstehenden ionisierten Gasschwaden den

F i g. 2 einen in Isolierstoffmaterial eingebetteten Zündgenerator 6 bereits während der Ladungs-

Zündgenerator, aufbauzeit erreichen und seine Elektroden 7 α und 7 b

F i g. 3 eine Anordnung mehrerer Zündgenerato- elektrisch kurzschließen. Auch metallische Vorlagen

ren hintereinander in Verbindung mit einer Hilfs- zwischen Hilfssprengladung 2 und piezoelektrischem

sprengladung, ₁₅ Zündgenerator 6 haben die gewünschte Abschirm-

Fig. 4 eine Anordnung mehrerer Zündgenerato- wirkung gegen die ionisierten Gasschwaden,

ren hintereinander in Verbindung mit einer herkömm- In Fig. 3 sind mehrere plättchenförmig aufein-

lichen Zündvorrichtung und einer Druckverteilungs- andergeschichtete piezoelketrische Zündgeneratoren 6

platte, gezeigt, die über Anschlußleitungen 8 mit elek-

F i g. 5 einen elektrischen Zündstromkreis bei _ao trischen Zündelementen 9 verbunden sind. Die Zündausreichendem elektrischem Zündenergieüberschuß generatoren 6 werden von einer säulenförmig des Zündgenerators und mit in Serie geschalteten ausgebildeten Hilfssprengladung 2 mit einer Detonaelektrischen Zündelementen und tionswelle derart beaufschlagt, daß sie unmittelbar

F i g. 6 einen elektrischen Zündstromkreis mit nacheinander an die jeweils mit ihnen elektrisch verHilfsmitteln zur Zündung niederohmiger, parallel- ₂₅ bundenen Zündelemente 9 Zündimpulse abgeben, geschalteter elektrischer Zünder bei nicht ausreichen- In F i g. 4 ist eine gleiche Anordnung von Zünddem elektrischem Zündenergieüberschuß. generatoren 6 und elektrischen Zündelementen 9 wie

In F i g. 1 ist eine zentral angeordnete herkömm- in F i g. 3 gezeigt, die jetzt aber von einer herkömmliche Zündvorrichtung 1 gezeigt, die z. B. eine als liehen Zündvorrichtung 10 mit relativ kleinen Ab-Anstichkapsel bekannte herkömmliche Initiierungs- messungen, die in diesem Fall die Hilfssprengladung ladung sein kann und auf eine kugelförmige Hilfs- ist, über eine Druckverteilungsplatte 11 beaufschlagt sprengladung 2 eines bestimmten Durchmessers wirkt. werden und an die elektrischen Zündelemente 9 in Diese kugelförmige Hilfssprengladung 2 bildet eine gleicher Weise Zündimpulse abgeben wie die Anordkleinere Innenkugel, an deren Mantelfläche eine be- nung gemäß Fig. 3. Eine solche herkömmliche stimmte erste Anzahl piezoelektrischer Zündgenera- Zündvorrichtung 10 kann eine in Fig. 3 gezeigte toren 6 angebracht ist, und eine größere Außenkugel, größere Hilfssprengladung 2 immer dann ersetzen, die die Innenkugel umschließt und an deren äußerer wenn nur wenige unmittelbar benachbart angeordnete Mantelfläche eine zweite Anzahl piezoelektrischer piezoelektrische Zündgeneratoren 6 mit mechanischer Zündgeneratoren 6 angebracht ist. Die einzelnen Stoßenergie beaufschlagt werden sollen und die piezoelektrischen Zündgeneratoren 6 können über Abmessungen der diese Zündgeneratoren 6 bildenden hier nicht gezeigte, beliebig verlegte elektrische Lei- ⁴° Piezokristall entsprechend klein sind, tungen mit hier ebenfalls nicht gezeigten, beliebig In F i g. 5 ist der elektrische Zündstromkreis eines angeordneten elektrischen Zündelementen verbunden der piezoelektrischen Zündgeneratoren 6 dargestellt, sein. der in an sich bekannter Weise einen dem Zünd-Eine durch Zünden der Zündvorrichtung 1 aus- generator parallelgeschalteten Widerstand 12 zur gelöste Detonation der Hilfssprengladung 2 bewirkt ⁴⁵ Streustromunterdrückung und in Serie geschaltete eine sich kugelförmig ausbreitende Detonationswelle, elektrische Zündelemente 9 aufweist. Da durch die in die sich in der hier gezeigten Schnittdarstellung kreis- Serie geschalteten, für sich allein sehr niederohmigen förmig ausbreitet und zu jeweils gleichen Zeiten die Zündelemente 9 eine Widerstandsanpassung gegenerste und die zweite Anzahl der piezoelektrischen über dem hochohmigen piezoelektrischen Zündgene-Zündgeneratoren 6 erreicht und diese zur Abgabe ⁵° rator 6 stattfindet, ist die vom Zündgenerator 6 abelektrischer Energie veranlaßt. Die auf der äußeren gegebene elektrische Energie groß genug, um die Mantelfläche der kugelförmigen Hilfssprengladung 2 Zündelemente 9 auch ohne zusätzliche elektrische angebrachten piezoelektrischen Zündgeneratoren 6 Bauteile zur Energiekonzentration oder Widerstandswerden von der Detonationswelle also erst mit einer anpassung sicher zu zünden.

bestimmten Zeitverzögerung nach Ansprechen der 55 Werden die Zündelemente 9 dagegen in einem geauf der Mantelfläche der inneren Kugel einlaborierten meinsamen elektrischen Zündstromkreis unterein-Zündgeneratoren6 erreicht. ander parallel geschaltet, so kann, wie in Fig. 6 Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, die dargestellt, in bekannter Weise einem der Zündgenevon einer bestimmten Stelle, z. B. der Gefechtskopf- ratoren 6 ein Kondensator 13 parallel geschaltet werspitze, ausgehende Detonation mit vorherbestimm- ^6o den, der wiederum seine Ladung bei Überschreiten baren Zeitverzögerungen an beliebig viele einzelne einer bestimmten Schwellspannung über eine Vier-Zündgeneratoren weiterzuleiten, die dann ihre so er- schichtdiode 14 an die untereinander parallelgeschalzeugten Zündimpulse an in einem Gefechtskopf eben- teten Zündelemente 9 abgibt. Mit Hilfe eines solchen falls beliebig angeordnete elektrische Zündelemente Kondensators 13 und einer Vierschichtdiode 14 wird weitergeben. Eine an der Gefechtskopfspitze eingelei- ^e5 die von dem piezoelektrischen Zünder 6 abgegebene tete Detonation kann also zu jedem beliebigen Zeit- elektrische Energie in bekannter Weise auf einen punkt an jede beliebige Initiierangsstelle eines kurzen Spannungsstoß konzentriert, der ausreicht, um Gefechtskopfes geführt werden. auch mehrere durch die Parallelschaltung gegenüber

dem piezoelektrischen Zündgenerator 6 als besonders niederohmige Last wirkende Zündelemente 9 sicher zu zünden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zündvorrichtung mit mehreren piezoelektrischen Zündgeneratoren und einer zur Erzeugung der mechanischen Stoßenergie für die piezoelektrischen Zündgeneratoren vorgesehenen Hilfssprengladung, die mit Hilfe einer beliebigen Zündvorrichtung auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer einzigen Hilfssprengladung (2) beaufschlagten piezoelektrischen Zündgeneratoren (6) jeweils mit einem oder mehreren elektrischen Zündelementen (9) in Verbindung stehen und zum Zwecke der gleichzeitigen oder zeitlich unterschiedlichen Initiierung der Zündelemente (9) mit gleichen oder verschieden großen Abständen zum Initiierungspunkt der Hilfssprengladung (2) angeordnet sind.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem gemeinsamen Zündstromkreis enthaltenen elektrischen Zündelemente (9) untereinander parallel geschaltet sind.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch as gekennzeichnet, daß die in einem gemeinsamen Zündstromkreis enthaltenen elektrischen Zündelemente (9) untereinander in Serie geschaltet sind, wobei deren Abstände zueinander so bemessen sind, daß die elektrischen Laufzeiten des Zündimpulses vernachlässigbar sind.

4. Zündvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Zündgeneratoren (6) mit ihren Elektroden (7 a und 7 b) in eine isolierende Masse (5) eingebettet oder durch metallene Materialien gegen die ionisierten Gasschwaden des Sprengstoffes abgeschirmt sind.

5. Zündvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch mehrere säulenförmig hintereinander angeordnete piezoelektrische Zündgeneratoren (6).

6. Zündvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung der Stoßenergie auf die gesamte Fläche der piezoelektrischen Zündgeneratoren (6) eine Druckverteilungsplatte (11) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 827 851, 2970 545,
2991716,3 006 280.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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