DE2245308A1 - Elektrisches zuendmittel - Google Patents

Description

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DBTMIT NOEBL AKl¹IEiTGSSELLSGHAFT 52Ί Troisöorf, Bez. Köln

Elektrisches Zündmittel

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Zündmittel-mit einem elektrisch leitenden Gehäuse und einem darin angeordneten von. außen zugänglichen Polstück», das mit dem Gehäuse über ein · Schichtelement mit Zündbrücke und eine Innenhülse elektrisch leitend verbunden ist ₉.sowie mit wenigstens einem mit der Zündbrücke in Wirkverbindung stehenden sündfähigen Satz»

In der Di-OS 2„020„016 wird ein elektrisches Metallschichtzündmittel beschrieben, das einen mechanisch festen Isolierkörper aus beispielsweise Glas oder Keramik aufweist. Auf diesen Träger sind durch Aufdampfen, Drucken und/oder auf chemischen Wese eine Zündbrüeke₉ etwa aus Tantal, Tantal-Kitrid oder auch ChTOm₅ und die zu ausreichend großen Eontaktflächen erweiterten Elektroden der Zündbrücke aus beispielsweise Nickels Palladium, Palladium-Gold, Platin-Gold- usw., aufgebracht„ Dieses Schichtelement weist einerseits im Unter» schied zu den bekannten elektrischen Spaltzündmitteln einen genau definierten elektrischen Widerstand auf, so daß die -einwandfreie Zündung bei einer vorgegebenen Zündspannung gewährleistet ist. Da es keine aufgelöteten oder aufgeschweißten Teile besitzt, ist es andererseits im Unterschied zu den bekannten Glühdrahtsündelementen sehr schocksicher, so da? es sich beispielsweise bei automatischen Waffen mit hoher Feuergeschwindigkeit und demzufolge hohen Stoßbeanspruchunger. bein Einführen der Munition in das Patronenlager sehr bewährt hat.

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Beim Einbau dieses Schichtelementes in das Zündmittelgehäuee und dem nachfolgenden Aufpressen des wenigstens einen zündfähigen Satzes hat sich in der Praxis jedoch gezeigt,· ds?. es infolge der bei einer Massenfertigung unvermeidbaren Toleranzen der einzelnen Teile zueinander bei den sehr hohen Preßdriicken bis zu etwa 1500 kp/cm unter ungünstigen Umständen zu einer Beschädigung des relativ spröden Isolierkörpers kommen kann, wodurch die einwandfreie Funktion des Zündmittels zumindest in Präge gestellt ist. Beispielsweise ist es möglich, daß das Polstück nicht genau koaxial im Gehäuse, sondern leicht verkantet angeordnet ist. Dementsprechend verkantet ist dann aber auch das auf das Polstück aufgelegte Schichtelement angeordnet, so da 3 beim Aufpressen des oder der zündfähigen Sätze das Schichtelement einseitig gegen das Gehäuse gedrückt und dadurch unter Umständen beschädigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits den vorstehend genannten Nachteil zu vermeiden und andererseits die Schockfestigkeit des Zündmittels mit .dem bekannten Schichtelement noch weiter zu erhöhen.

Diese Aufgebe wird erfindungsgemäß für ein elektrisches Zündmittel mit einem elektrisch leitenden Gehäuse und eirem darin angeordneten von außen zugänglichen Polstück, das mit dem Gehäuse über ein Schichtelement mit Zündbrücke und eine InnenhUlse elektrisch leitend verbunden ist, sowie mit wenigstens einem mit der Zündbrücl<e in Wirkverbindung stehenden zündfähigen Satz, dadurch gelöst, daß das Polstück an seiner dem wenigstens einen zündfähigen Satz zugewandten Seite eine näpfchenförmige Ausnehmung aufweist, in welcher das Schichtelement angeordnet ist und sich mit seiner Boden- und Umfangs-

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fläche an Polstück abstützt. Kit dieser geschützten definierten Anordnung des Schichtelementes innerhalb des PqI.Stückes ist in vorteilhafter "V/eise -gewährleistet, daß es sowohl bei der Kontoce des Zündmittels als auch beispielsweise beim Zuführen der Munition in die Waffe und beim Schuß gleichmäßig · beansprucht wird und so örtlich begrenzte Überlastungen, welche unter ungünstigen. Umständen die Ursache von Funktio.nsbeeinträchtigungen sein können, vermieden werden.

Insbesondere bei sehr hohen Anforderungen .an die Schockfestigkeit und damit auch sehr hohen erforderlichen Drücken beim Einpressen des wenigstens einen zündfähigen Satzes ist die Tiefe der Ausnehmung unter Berücksichtigung der gegebenenfalls vorgesehenen elektrischen Isolierung' zwischen dem Polstück und der Innenhülse vorzugsweise so bemessen, daß das Schichtelement auf seiner ganzen Höhe zuverlässig abgestützt ist. Die Ausnehmung im Polstück kann auch bei einer Massenfertigung in der Form und den Abmessungen sehr genau einfach dadurch hergestellt werden, daß das Polstück nebst Ausnehmung im Prägeverfahreη gefertig wird.

Die auf diese Weise erzielbare Sicherheit hinsichtlich einer einwandfreien Fertigung und der geforderten Schockfestirkeit ist um so höher, je gleichmäßiger das Schichtelement mit seiner gesamten Bodenfläche am Boden der Ausnehmung des Polstückes anliegt. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß sich das Schichtelement mit seiner Umfangsfläche über einen hülsenförmigen Ansatz eines Isolierringes am Polstück abstützt. Damit hat man die Möglichkeit, den Querschnitt öer Ausnehmung größer zu wählen als denjenigen des Schichtelementes, so daß dessen bodenseitige Abstützung nicht dadurch beeinträchtigt wird, daß der Übergang vom Boden der Ausnehmung zu deren Wandung nicht scharf-

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kantig, sondern in fertigungstechnisch einfacherer Weise geringfügig abgerundet ausgeführt wird. Der beispielsweiße aus Kunststoff hergestellte Isolierring verhindert dabei gleichzeitig den direkten elektrischen Kontakt zwischen dem Polstück und der Innenhülse.

Um einerseits das Einsetzen des Schichtelementes gueamraen mit dem es umgebenden hülsenförmigen Ansatz des laolierringes in die Ausnehmung des Polstückes hinein zu erleichtern und andererseits dennoch einen möglichst festen Sitz des Schichtelementes in der Ausnehmung zu erreichen, ist gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen, die Innenwandung der Ausnehmung und die Außenwandung des Ansatzes nach Art eines Kegelsitzes konisch auszubilden.

Für die einwandfreie Punktion des elektrischen Zttndmittels ist ein möglichst guter Kontakt zwischen einer der beiden Elektroden der Zündbrücke und der InnenhUlse Von erheblicher Bedeutung. Entsprechend der DT-OS 2.020.016 ist hierzu vorgesehen, das Gehäuse so gegen die eine Stirnfläche der Innenhülse umzubördeln, daß diese mit ihrer anderen Stirnfläche hinreichend fest gegen die Elektrode gepreßt wird. Im Hinblick auf die Längentoleranzen der einzelnen hintereinander angeordneten Teile besteht dabei jedoch unter ungünstigen Umständen die Gefahr, da.3 es beim Bördelvorgang zu einer zu starken axialen Zusammenpressung und damit zu einer örtlichen Überbeanspruchung bzw. Beschädigung des Schichtelementes kommt· Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist gemäß einem anderen Vorschlag der Erfindung vorgesehen, daß sich das Schichtelement mit seiner die ZUndbrticle tragenr den Deckflache an der Innenhülse abstützt, die mit einem

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eine Durchbrechung aufweisenden und die elektrisch leitende Terbindung mit einer der beiden Elektroden der Zündbrücke herstellenden Boden versehen ist.

Die Durchbrechung ist dabei im Bereich der Zündbrücke so ausgebildet, daß die einwandfreie Zündung des auf die Zündbrücke aufgepreßten Satzes bei Stromdurchgang durch die Zündbrücke hindurch gewährleistet ist. Die Innenhülse wird mit Preßsitz in das Gehäuse eingesetzt und beim Einpressen des oder der zündfähigen Sätze mit ihrem Boden hinreichend fest gegen die eine Elektrode der Zündbrücke gepreßt. Dabei unterliegt das Schichtelement in vorteilhafter Weise einer gleichmäßigen Druckbeanspruchung.

Um den elektrischen Übergangswiderstand zwischen der einen Elektrode der Zündbrücke und dem Boden der Innenhülse noch weiter zu verringern, kann erfindungsgemäß zwischen dem Schichtelement und der innenhülse eine elektrisch gut leitende ringförmige Kontaktscheibe angeordnet werden. Die ringförmige Kontaktscheibe kann entweder direkt aus einem sehr gut elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise Gold hergestellt werden oder aber auch nur mit einer derartigen Oberfläche versehen werden, indem etwa ein Bronzering auf seiner ganzen Oberfläche vergoldet wird. Entsprechend einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der elektrische Kontakt zusätzlich noch dadurch verbessert werden, daß die ringförmige Kontaktscheibe im nicht eingebauten Zustand leicht konisch geformt und mit ihrem inneren Rand zum Schichtelement hinweisend in das Gehäuse eingesetzt ist. Im fertig montierten Zustand des Zündmittels wird dann die Kontaktscheibe aufgrund der Eigenspannung zusätzlich mit ihrem inneren Bereich an das Schichtelement und mit ihrem äußeren Bereich gegen die Innenhülse gepreßt.

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Je nach den Materialien für das Gehäuse, die InnenhUlse, die Kontaktscheibe usw. und dem aufgewendeten Druck beim Einpressen des v/enigstens einen ziindfähigen Satzes kann ee in vorteilhafter Weise im Bereich der Kontaktflächen zu einer Kaltversohweißung kommen. In jedem Falle wird aber die vorzugsweise dünnwandig auo einem v/eichen Material v/ie Kupfer oder weichem Messing hergestellte InnenhUlse so fest an die Innenv/and des Gehäuses, die Kontaktscheibe bzw. das Schichtelement angepreßt, daß auch bei hohen Schockbeanspruchungen - wie sie etwa bei Beschleunigungen von 500 000 g (g β Erdbeschleunigung) und mehr auftreten - die einwandfreie elektrische Verbindung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß kann des weiteren vorgesehen werden, die InnenhUlse mit einer zu dem vom Schichtelement abgewandten Ende hin abnehmenden Wanddicke auszubilden. Diese Maßnahme hat beispielsweise den Vorteil, daß das vom Schichtelercent abgewandte Ende der InnenhUlse in axialer Richtung hinreichend stauchfähig 1st und so Toleranzen in axialer Richtung ausgeglichen werden können, wenn dieses Ende aus dem ZUndmlttelgehäuse herausragt und zur Abstützung des ZUndmittels am Boden des für das zündmittel vorgesehenen Lagers dient.

Um auf einfache Weise zwverlässis das Einpressen des wenigstens einen Zündsatzes in die InnenhUlse und deren Anpreßung gegen das Polstück bzw. Schichtelement überprüfen zu können, ist entsprechend eirem anderen Vorschlag der Erfindung vorgesehen, den in der Innenhülse untergebrachten wenigstens einen zUndfähigen Satz mit einer Abdeckung aus vorzugsweise Metall zu versehen, in der beim Verpressen des wenigstens einen zUndfähigen Satzes eine die einwandfreie Durchführung des Preßvorgangs anzeigende Markierung ausgebildet wird.

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Je nachdem, welche Zusammensetzungen bekannter Weise für" den einen oder auch die mehreren hintereinander angeordneten zündfähigen Sätze gewählt wird,, kann das erfindungsgemäße elektrische Zündmittel in vorteilhafter Weise als Patronenzündung, Detonator, Flammenzündmittel od.dgl. verwendet werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigen jeweils im Längsschnitt

Pig. 1 ein elektrisches Zündmittel im Ausschnitt und

Pig. 2 eine Variante hierzu.

Das in Figur 1 gezeigte Zündmittel weist im Gehäuse 1 das gegenüber diesem mittels der Isolierung 2 aus beispielsweise Kunststoff wie Polyäthylen elektrisch isolierte Polstück 3 auf. Das Polstück 3 ist zum Anschluß der nicht gezeigten Zündleitung in der Kontaktbohrung 4 von außen zugänglich. In der Ausnehmung 5 des Polstückes 3 ist das in der Ansicht gezeigte Schichtelement 6 angeordnet, das sich mit seiner Boden- und Umfangsflache sicher im Polstück abstützt. Die Innenhülse 7 liegt mit ihrem Boden 8, der mit der Durchbrechung 9 versehen ist, an der einen nicht gezeigten Elektrode des Schichtelenentes 6 an. Der-Boden 8 der Innenhülse 7 ist vom Polstück 3 mittels der isolierenden Ringscheibe 10 elektrisch isoliert. Die Innenhülse 7 befindet sich mit ihrer Wandung im elektrischen Kontakt mit dem Gehäuse 1, so daß der Stromkreis Polstück 3 - erste Schichtelementelektrode - Zündbrücke - zweite Schichtelementelektrode- Boden 8 - Innenhülse 7-Gehäuse 1 gebildet"ist.

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In die InnenMlse 7 ist als erster zUndfähiger Satz 11 beispielsweise ein Gemisch aus Initialsprengstoff, Reduktions- und Oxydationsmittel eingepreßt· Der Satz 11 befindet sich im Bereich der Durchbrechung 9 des Bodens β im Kontakt mit der nicht-gezeigten Zlindbrtlcke des Schichtelementes 6, so daß er bei Stromdurchgang durch die Zündbrükke einwandfrei geztindet wird. Der Druck beim Einpressen beträgt im allgemeinen zwischen 1 und etwa 1500 kp/cra , vor-

zugsweise zwischen etwa 1000 und 1500 kp/cm . Je höher de.r Preßdruck gewählt wird, desto größer ist die erzielbare Schocksicherheit. Auf diesen Satz 11 ist hier in einem zweiten Preßvorgang der Satz 12 aufgebracht, bei dem es eich beispielsweise um einen Zündsatz oder auch ein ZUndetoffgemisch handeln kann.

Beispielsweise kann für den Satz 11 ein Gemisch aus Bleiazid, Kalciumsilicid und Kaliumperchlorat, für den als Zündsatz ausgebildeten Satz 12 ein Gemisch aus Kalciumsilicid, Kaliumperchlorat und Bleidioxyd oder - wenn es sich bei dem Satz 12 um ein Zündstoffgemisch handelt - eine Mischung aus Bleitrinitroresorcinat, Bariumnitrat und Kalciumsilicid verwendet werden. Welche von diesen und den zahlreichen anderen möglichen" Zusammensetzungen im Einzelfall gewählt werden, und ob eine oder mehrere zündfähige Sätze vorgesehen werden, ist in bekannter Weise davon abhängig, für welchen Zweck das elektrische Zündmittel vorgesehen ist, d.h. welcher Art die von diesem zu zündende Pulverladung ist, wie diese angeordnet ist usw.

Die Innenhülse 7 ist im Gehäuse 1 durch Reibechluß und in bekannter Weise zusätzlich durch TJmbördeln des oberen nichtgezeigten Randes des Gehäuses 1 gegen den entsprechenden Rand der InnenhUlse 7 gehalten. Das Gehäuse 1 und das PoI-

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stück 3 bestehen aus Metall, beispielsweise Messing oder . auch einem korrosionsbeständigen Stahl wie etwa Qr-Ni-Stahl, Die Innenhlilse ist aus einem weicheren Material wie Kupfer oder weichem Messing gefertigt. ,

Bei dem in Figur 2 gezeigten Zündmittel sind für die gleichen Teile wie in Pigur 1 die dort eingeführten Bezugsziffern benutzt worden. Das Schichtelement 6 stützt sich hier mit seiner Umfangsflache über den hülseiförmigen Ansatz 14 des Isolierringes 13 an der Wandung der Ausnehmung 5 des Polstückes 3 ab. Der Isolierring 13 ist z. B. aus Polyäthylen hergestellt. Der Ansatz 14 ist ebenso wie die Wandung der Ausnehmung 5 konisch ausgebildet. Zwischen, dem Boden 8 der Innenhülse 7 und dem Schichtelement 6 ist die Kontaktscheibe 15 vorgesehen. Die beiden zündfähigen Sätze 11 und 12 sind mit der Abdeckung 16 aus beispielsweise zinnplattierter Bleifolie überdeckt, in die beim Vorpressen des oder der Sätze eine Markierung 17 eingeprägt wird. Die hier als Ringwulst ausgebildete Markierung 17 zeigt durch ihre mehr oder weniger deutliche Ausprägung an, ob der Preßvorgang einwandfrei durchgeführt worden ist und damit die Punktionssicherheit des ZUndmittels gegeben ist. Um eine wasserdichte Ausfährung zu erreichen, ist das Zündmittel im Bereich der Abdeckung 17 in bekannter Weise noch mit einer nichtgezeigten Abdeckung aus beispielsweise Mtrocelluloselack versehen. ,

Die gezeigte Ausführungsform des ZUndmittels mit dem aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende 18 der Innenhlilse 7 ist speziell für den Einsatz in einer'Patronenmunition gedacht, in der das/Ende 18 die Abstützung am Boden des für das..Zündmittel vorgesehenen Lagers übernimmt und dabei gegebenenfalls

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unter Stauchung Längstoleranzen ausgleicht.

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Claims (8)

Patentansprüche

1.) Elektrisches Zündmittel mit einem elektrisch leitenden Gehäuse und einem darin angeordneten von außen zugänglichen Polstück, das mit dem Gehäuse über ein Schichtelement mit Zündbrücke und eine Innenhülse elektrisch leitend verbunden ist, sowie mit wenigstens einem mit der- Zündbrücke in Wirkverbindung stehenden zündfähigen Satz, dadurch gekennzeichnet, daß das Polstück (3) an seiner dem wenigstens einen zündfähigen Satz (11) zugewandten Seite eine näpfehenförmige Ausnehmung (5) aufweist, in welcher das Schichtelement (6) angeordnet ist und sich mit seiner Boden- und Umfangsflache am Polstück (3) abstützt.

2.) Elektrisches Zündmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schichtelement (6) mit seiner Umfancsfläctie über einen hülsenförmigen Ansatz (14) eines Isolierringes (13) am Polstück (3) abstützt.

3.) Elektrisches Zündmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der Ausnehmung (5) und die Außenwandung des Ansatzes (14) nach Art eines Kegelsitzes konisch ausgebildet sind.

4.) Elektrisches Zündmittel, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schichtelement (6) mit seiner die Zündbrücke tragenden Deckfläche an der Innenhülse (7) abstützt, die mit einem eine Durchbrechung (9) aufweisenden und die elektrisch leitende Verbindung mit einer der beiden Elektroden der Zündbrücke herstellenden Boden (8) versehen ist.

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5.) Elektrisches Zündmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schichtelenent (6) und der Innenhülse (7) eine elektrisch gut leitende ringförmige Eontaktscheibe (15) angeordnet ist.

6.) Elektrisches Zündmittel nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kontaktscheibe (15) im nicht eingebauten Zustand leicht konisch geformt und mit ihrem inneren Rand zum Schichtelement (6) hinweisend in das Gehäuse (1) eingesetzt ist.

7.) Elektrisches Zündmittel nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (7) mit einer zu dem vom Schichtelement (6) abgewandten Ende hin abnehmenden Wanddicke ausgebildet ist.

8.) Elektrisches Zündmittel nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Innenhülse (7) untergebrachte wenigstens eine zündfähige Satz (11) mit einer Abdeckung (16) aus vorzugsweise Metall versehen ist, in der beim Terpressen des wenigstens einen zündfähigen Satzes (11) eine die einwandfreie Durchführung des PreSvorgangs anzeigende Markierung (17) ausgebildet wird.

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