DE1963158A1

DE1963158A1 - Elektrische Aufschlagzuender

Info

Publication number: DE1963158A1
Application number: DE19691963158
Authority: DE
Inventors: Andre Francis Albert Daniel
Original assignee: Direction General pour lArmement DGA
Current assignee: Direction General pour lArmement DGA
Priority date: 1968-12-19
Filing date: 1969-12-17
Publication date: 1971-01-14
Also published as: GB1248868A; FR1595412A; NL157983B; DE1963158C3; BE742105A; DE1963158B2; US3585419A; NO125863B; LU60039A1; DK134794C; DK134794B; NL6918832A

Description

Dipl.-Ing. G. Schlicht 61 Darmstadt Ludwio-Büchner-Straße 14

Patentanwalt Telefon {06151) 62928

Postscheckkonto: Frankfurt a. AA. 111157 Bankverbindung ι Deutsche Bank AG., Darmstadt An das Telegramme» inventron

Deutsche Patentamt

München 2
Zweibrückenstr. 12

Ihr Zeichen Ihr Schreiben Mein Zeichen E 104 Tag 13.12.69

Betrifft: Patentanmeldung

Anmelder: ETAT I¹RANCAIS, vertreten durch Ministre des Armees, Paris (Frankreich)

Elektrische Aufschlagzünder

Bei zahlreichen Raketen und Geschossen wird die Energie zum Zünden der Sprengladung durch Aufschlagzündung eines piezoelektrischen oder ferroelektrischen Y/erkstoffes erzeugt. Dieser Werkstoff wird meistens in Form einer Keramiktablette verwendet, welche im vorderen Teil des Geschosses angeordnet ist und deren Achse mit der Geschossachse zusammenfällt oder zu dieser parallel ist (US-Patentschrift 2,764,091).

Der Hauptnachteil dieser Anordnung ist der geringe Wirkungsgrad bei einem Aufschlag unter einem Aufsehlagwinkel über 60°: Bei derartigen Aufschlägen wird an den Klemmen des Aufschlagzünders oder Zündgenerators, der aus einer solchen Keramiktablette gebildet ist, nur ein kleiner Teil der sogenannten Sättigungsladung gewonnen, welche der gleiche Werkstoff unter optimalen Verdichtungsbedingungen abgeben würde.

Um dennoch eine hohe Funktionesicherheit der durch den , Aufschlagzünder oder Zündgenerator gespeisten

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Sprengladung zu erreichen, wurden schon verschiedene Lösungen vorgeschlagen? Man kann z.B. eine ferroelektrische Tablette grosser Abmessungen benutzen, eine Anordnung parallel verzweigter Tabletten, eine halbkugelförmige Keramik oder mehrere derart am äusseren Umfang der Geschoßspitze angeordneten Tabletten, dass sich mindestens eine von ihnen beim Aufschlag des Geschosses in optimaler Stellung befindet, damit die an den Klemmen des elektrischen Aufschlagzünders verfügbare Energie selbst bei sehr groeeem Aufschlagwinkel eine zuverlässige elektrische Zündung bewirkt. All diesen Lösungen sind aber ihr Platzbedarf, ihre Kompliziertheit und ihre erheblichen Gestehungskosten als Nachteil gemeinsam· Es könnten zwar auch Zünder erhöhter Empfind lichkeit benutzt werden, was aber den gestellten Sicherheitsanforderungen zuwiderläuft·

Zur Behebung dieser Nachteile schlägt die Erfindung für einen elektrischen Aufschlagzünder für Geschosse mit einer Aufschlagkappe und einer unter Aufschlagdruck eine Spannung oder einen Strom abgebenden Tablette, einen auf die Tablette wirkenden längsgeführten Hammer mit konvexer, bevorzugt flach konischer vorderer Stirnfläche vor, der in eine konkave, bevorzugt flach hohlkonische innere Gegenfläche im vorderen Teil der Aufschlagkappe eingreift, die dahinter eine querschubweiche Scherzone besitzt, an welche sich ein an der Geschossspitze zu befestigendes Endstück anschllesst.

In einer speziellen Abwandlungsform kann bei konvexer vorderer Stirnfläche des Hammers die innere Gegenfläche der Aufschlagkappe eine abgesetzte Ebene aufweisen.

Das Erfindungsprinzip besteht also darin, die radiale ·

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Koujonente der beim Aufechlag auftretenden Druckkräfte .':neti;lle von deren Lan, ^komponente auszunutzen, wie das bei bisher bekannten Zündern der Fall ist.

Die Erfindung gestattet es, hohe Y/irkungsgrade selbst bei Aufs chi agv/inkeln zu erreichen, die sehr viel grosser Kind, als sie bei üblichen Aufschlagzündern durch die Jeo:i(.'trie der Gepchoßspitze erreichbar sind. Die Erfindung gestrittet es so, z.B. eine ferroelektrische Keramikttiblette mit kleineren Abmessungen in einem einfachen Aufbau als Utroragenerator einzusetzen, der selbst unter uii''jiFtigen Aufrchlagbcdingungen einen elektrischen Zünder mit leitfähigen ^Sprengstoff, einen ;:paltz"inder oder selbst einen Draht- oder Brückenzünder zündet.

In einer bevorzugten Ausführungsform des eriindungsgeniisi en Aufschlagzünders ist hinter der Scherzone ein Pihrunjsring in die Aufrchlagkappe eingesetzt, der den H'itir.er liln._:;i?fiihrt uni mit einer Abscnerschulter längsfixiert, \YObei hinter dein Tragring ein Tragkörper in die Aufpchlagkapne eingesetzt ist, der die Tablette und deren elektrische Ani?ciiluspteile ''ufnirarit.

In jedem Pill ist geniisp der Erfindung die vordere Stirnfläche des H-miaers in Verbindung axt der inneren Gegenflüche der Aufschlagkappe derart ausgebildet, dass der Hammer bei Druckbeanspruchungen, \7elche auf den äueseren Teil der Abdeckhaube ausgeübt werden, eine längsbewegung erfahrt. Hierdurch entsteht eine besonders einfache und kostengünstige Lösung.

In einer Abwandlungsform der Erfindung ist zwischen der inneren Ge^enfläche der Aufschlagkappe und der vorderen Stirnfläche dee Hammers und/oder zwischen der hinteren Stirnfläche des Hammers und der vorderen Stirnfläche

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der Tablette ein Luftspalt vorgesehen. Hierdurch wird bei gleicher Funktionseicherheit eine erhöhte Sicherheit gegen unabsichtliches Zünden erreicht.

Gemäss weiterer Erfindung kann die b'cherzone der Aufschlagkappe als Sollbruchstelle ausgebildet sein. V/eiterhin können die innere Gegenfläche der Aufachlagkappe und die vordere Stirnfläche des Hammers durch Schmierung oder Oberflächenbehandlung gleitbegünstigt sein, und im elektrischen Zündkreis kann eine Impedanzanpassung in Form einer dünnen Isolierscheibe vorgesehen sein.

Weitere Einzelheiten gehen aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung hervor, deren einzige Figur eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäseen Aufschlagzünders im Längsschnitt zeigt.

Die Zündtablette aus beispielsweise ferroelektrischem Y/erkstoff 1 weist hier die Form einer Keramiktablette auf, deren beide versilberte Stirnflächen ale elektrische Pole oder Klemmen dienen. Eine Kontaktkapsel 2 und ein Kontaktplättchen 3 sind mit Ausgangssteckern 4 verbunden. Ein Hammer 5, dessen obere oder vordere, im Prinzip konvexe Stirnseite im gewählten Beispiel konisch ausgebildet ist, wird durch einen Führungsring 6 längsgeführt.und von der Stirnfläche der Keramiktablette 1 durch eine beim Aufschlag abscherbare Innenschulter dieses Führungsringes axial fixiert. Diese Anordnung weist den doppelten Vorteil auf, einerseits ein übermässiges Zusammendrücken der Tablette 1 durch die Beschleunigung beim Abschuss des Geschosses zu vermeiden und andererseits zu einer deutlichen Verbesserung des elektrischen "»/irkungsgrades des Aufschlagzünders gegenüber einem herkömmlichen Aufbau zu führen, wo der Hamner direkt in Kontakt mit der Tablette oder der Kontaktkapsel 2 steht, wobei aber auch diese

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Anordnung im Rahmen der Erfindung gewählt werden kann.

Die Aufschlagkappe 7 stützt sich mit einer konkaven Innenfläche gegen den Hammer 5 und besitzt etwas unterhalb dieser konkaven Innenfläche eine Scherzone 8, welche sich bei einem Aufschlag unter grossem Aufschlagwinkel querverformt, um die oben beschriebene Querbewegung des vorderen Teiles der Aufschlagkappesamt seiner inneren Gegenfläche zu ermöglichen. Die äussere Form der Aufschlagkappe ist gemäss der Erfindung so gewählt, dass bei einem Aufschlag mit grossem Aufschlagwinkel die Umwandlung der Radialbewegung oder Querbewegung der Aufschlagkappe in die Zündbewegung oder Längsbewegung des Hammers 5 mit Sicherheit beendet ist, bevor der hinter der Scherzone 8 liegende Teil dieser Kappe seinerseits auf die vom Geschoss getroffene Panzerung aufschlägt. Ein Tragkörper 9 im.hinteren Teil der Aufschlagkappe 7, sowie eine Isolierbüchse 10 und die Geschoßspitze 11, in welche der hintere Teil der Aufschlagkappe eingeschraubt ist, vervollständigen den Aufbau des Aufschlagzünders,

Bei einem Aufschlag unter kleinem Aufschlagwinkel arbeitet der Zündgenerator wie schon bekannte Zündgeneratoren, der Vorderteil der Aufschlagkappe wird durch das getroffene Ziel verdichtet und überträgt diese Beanspruchung nahezu axial auf den Hammer, der seinerseits die ferroelektrische Tablette komprimiert* Bei einem Aufschlag unter grossem Aufschlagwinkel dagegen erleidet die Aufschlagkappe eine Radial- oder Querverschiebung ihres vorderen Teiles, und durch Gleiten iher inneren hohlen Gegenfläche gegen die konvexe Stirnfläche "des Hammers wird auf diesen eine Verdichtungsbewegung oder -welle nahesu axialer Richtung Libertragen, welche die Verdichtung der fei^roelektrischen Tablette unter äusserst günstigen Bedingungen hervorruft,

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Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung zahlreiche Einzelheiten vom gewählten bevorzugten Ausführungsbeispiel abweichen, unter denen einige im folgenden genannt werden sollen.

Die Keramiktablette 1 kann nicht nur ferroelektrischer, sondern auch piezoelektrischer oder ferromagnetischer Art sein; sie muss nur unter einer Druckbeanspruchung direkt oder indirekt einen elektrischen Strom erzeugen. Der Y/erkstoff der Tablette 1 muss daher nicht keramisch sein, und sie kann jede beliebige form aufweisen.

In den elektrischen Kreis kann jede Vorrichtung zum Iiapedanzabgleieh eingeschaltet sein, z.B. in Form einer dünnen Isolierscheibe„ welche sich zwischen der tablette 1 und dem Kontaktplättchen 3 befindet.

Das ^leiten der inneren Gegenfläche der Aufschlagkappe 7 auf der Stirnfläche des Hammers kann durch ein Schmiermittel, durch eine Oberfilichenbehandlung oder andere Verfahren begünstigt sein.

Der Kammer 5 kann durch einen kleinen Abstand von der inneren Gegenflache der Aufschlagkappe 7 getrennt sein. Schliesslich kann der elektrische Teil des Aufschlagzünders ohne die elektrischen Ausgänge anders aufgebaut sein, und die Aufschlaghaube 7 oder ein anderes Teil, welches den vorderen Teil'dieser Aufschlagkappe bildet, können jede andere aussere Form aufweisen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist nicht auf Aufschlagzünder im engeren Sinne beschränkt, sondern kann auf alle Arten von Munition angewendet werden, bei der man bei weitestgehend beliebigem Aufschlagwinkel eine Zündung oder

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Punktion in kürzeeter Zeit verlangt, besonders bei Hohlladungsmunition. Die Erfindung ist darüber hinaus auch bei z.B. ortsfesten Generatoren verwendbar, die mechanische in elektrische Impulse umwandeln, welche dann beliebig weiter verwendet werden»

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Claims

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Patentansprüche

Elektrischer Aufschlagzünder für Genchosf-e nit einer Aufschlagkappe und einer unter Aufaehlagdruck eine Spannung oder einen Strom abgebenden Tablette, gekennzeichnet durch einen auf die Tablette (1) ·v/irkenden längsgeführten Ilauiuer (5) mit konvexer, bevorzugt flach konischer vorderer stirnfläche, der in eine konkave, bevorzugt flach hohlkonische innere Gegenfläche im vorderen Teil der Aufschlagkappe (7) eingreift, die dahinter eine quersclmbwexche Geherzone (8) besitzt, an welche sich ein an der Geschoßspitze (11) zu befestigendes Endstück anachliesst.

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2. Elektrischer Aufschlagzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei konvexer vorderer Stirnfläche des Hammers die innere Gegenfläche der Aufschlagkappe eine abgesetzte Ebene aufweist.

3. Elektrischer Aufschlagzünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Scherzone (8) ein Führungsring (6) in die Aufschlagkappe eingesetzt ist, der den Hammer (5) längsführt und nit einer Abschersehulter längsfixiert, und dass hinter dem Tragring ein Tragkörper (9) in die Aufschlagkappe eingesetzt ist, der die Tablette (1) und deren elektrische Anschlussteile (2, 3, 10, 4) aufnimmt.

4. Elektrischer Aufschlagzünder nach Anspruch 1, 2 und 3_t dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren Gegenflüche der Aufschlagkappe (7) und der vorderen Stirnfläche des Hammers (5) und/oder zwischen der hinteren Stirnfläche des Hammers und der vorderen Stirnfläche der Tablette (1) ein Luftspalt vorgesehen ist.

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5. jülektrischer Aufschlagzünder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Ücherzone (8) als Sollbruchstelle ausgebildet ist.

6. iDlektrischer Aufschlagzünder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass die innere Gegenflache der Aufschlagkappe (7) und die vordere Stirnfläche des Hammers (5) durch Schmierung oder Oberflächenbehandlung gleitbegünstigt sind.

7. Elektrischer Aufschlagzünder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den elektrischen Zündkreis eine Impedanzanpassung in lOrm einer dünnen Isolierscheibe zwischen zwei Leiterteilen eingesetzt ist.

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