DE2533584A1

DE2533584A1 - Sicherungsstift fuer mechanische sicherungseinrichtungen

Info

Publication number: DE2533584A1
Application number: DE19752533584
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Phys Dr Held
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1975-07-26
Filing date: 1975-07-26
Publication date: 1977-02-10
Also published as: DE2533584B2; DE2533584C3

Description

Sicherungsstift für mechanische Sicherungseinrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherungsstift für mechanische Sicherungseinrichtungen von Zündsystemen zur Auslösung von Sprengladungen oder ähnlichen.
Es ist bekannt, mechanische Verbindungselemente, die gleichzeitig auch als Sicherungsglieder dienen können, mit Hilfe des von einem pyrotechnischen Anzündhütchen oder ähnlicher pyrotechnischer Kraftquelle erzeugten Gasdrucks zu einer vorbestimmten Zeit aus der Konstruktion auszustoßen oder einzuziehen, um dadurch die ursprünglich feste Verbindung zwischen den Bauteilen zu einem beliebigen Zweck zu lösen; vgl. Jet Propulsion Oct 1956, Part. 2, 145ff.
Bei Detonatorsicherungen von Zündsystemen für Munition ist es üblich, daß eine erste Sicherung der Zündeinrichtung nach Verlassen der Abschuß- oder Wurfeinrichtung freigegeben wird und eine zweite, mechanische Sicherung nach einer vorbestimmten Zeit durch ein elektrisches Anzündhütchen mit Hilfe der oben beschriebenen Methode aufgehoben wird. Hierdurch soll bewirkt werden, daß frühestens nach Beendigung der Abschußphase, bzw. nach Herstellung der Vorfeldsicherheit für das Bedienungspersonal die Zündung der Sprengladung möglich ist.
Konstruktionen der vorerwähnten Art leiden darunter, daß ein erheblicher Raumbedarf für den Bewegungsablauf des Verbindungselementes und die Unterbringung der pyrotechnischen Einrichtung besteht. Vor allen Dingen jedoch macht die bekannte Empfindlichkeit pyrotechnischer Stoffe gegen Erwärmung den Einsatz solcher Konstruktionen schon dann unmöglich, wenn auch nur mit der Möglichkeit gerechnet werden muß, daß sie höheren Temperaturen ausgesetzt sein könnten. So reagieren Anzündhütchen bereits bei der relativ niedrigen Temperatur von 250 - 330 C, sodaß die Verbindung von selbst freigegeben wird, oder bei Munition die Zündeinrichtung in Scharfstellung geht, bzw. die Sprenngladung ausgelöst wird, obwohl diese Ladung noch nicht von selbst detonieren würde, oder der vorbestimmte Zündzeitpunkt noch nicht erreicht ist.
Außerdem stellt die Empfindlichkeit pyrotechnischer Stoffe gegen Schock oder Stoß eine weitere Gefahrenquelle bei der Handhabung solcher Konstruktionen dar bzw. macht weitere konstruktive Aufwendungen zur Stoßabsorbtion notwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein im Aufbau einfaches, gegen äußere Einflüsse wie Schock, Stoß und thermische Belastung unempfindliches, lösbares Verbindungselement zu schaffen, welches sich im Normalzustand durch hohe Festigkeit auszeichnet und ohne zusätzliche mechanische Bauteile und damit ohne zusätzlichen Raumbedarf gewollt zerstörbar ist, um die ursprünglich feste Verbindung zwischen den Bauteilen schlagartig zu lösen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verbindungselement aus Metall/Metalloxydverbindungen (Thermite) oder aus Metall/Metallverbindungen (sog.
Koruskativstoffe) besteht. Koruskativstoffe sind bisher, wie die US-Patentschrift 3 135 205 zeigt, für den Einsatz in ballistischen Geschossen verwendet worden. Stoffe der oben genannten Art zeichnen sich einerseits im Normalzustand durch hohe Festigkeit gegen mechanische Beanspruchung aus, verlieren andererseits diese Festigkeit jedoch schlagartig, wenn sie Temperaturen von über 650 - 7000 C ausgesetzt sindroder wenn ihnen z. B. entsprechende elektrische Energie zugeführt wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung von oben angeführten Stoffen für die genannten Sicherungseinrichtungen ist darin zu sehen, daß das Zündsystem vollständig unempfindlich gegen Stoß, Schock und Temperatur bis zu 650 - 7000 C wird, daß die Funktionsfähigkeit unabhängig von der Dauer der Lagerung wird und daß weniger Bauteile als bisher für solche Zündsysteme verwendet werden müssen. Die Zuverlässigkeit wird daher wesentlich verbessert.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Sicherungseinrichtung so ausgelegt sein, daß es am Ort seiner mechanischen Beanspruchung einen Querschnitt vorbestimmter Festigkeit aufweist und zur Kontaktstelle hin einen sich verjüngenden Querschnitt aufweist. Dadurch, daß an der Kontaktstelle nur ein relativ dünner Querschnitt desSicherungsstiftes vorhanden ist, wird erreicht, daß die zur Auslösung der Reaktion des Stiftmaterials notwendige Energiemenge sehr klein gehalten werden kann. Soll z. B. die Auslösung durch elektrische Energie eingeleitet werden, kann demzufolge die Energieversorgung aus einer kleinen Energiequelle erfolgen, oder auch aus der Versorgung der elektrischen Zündanlage selbst, ohne daß diese dadurch nennenswert zusätzlich belastet würde. Die in dem Einleitungsstück des Sicherungsstiftes infolge der elektrischen Energiezufuhr entstehende Reaktionswärme ist nun ausreichend die dickeren Teile bzw. den ganzen Stift zum Reagieren zu bringen. Die Folge ist, wie bereits ausgeführt, daß der Stift nahezu schlagartig seine ursprüngliche Festigkeit verliert und die Verbindung zwischen den Bauteilen freigegeben wird.
Schließlich kann bei Verwendung elektrischer Energie nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft eine Kondensatorentladung zur Einleitung der Reaktion des Stiftmaterials verwendet werden. Häufig werden in Zündsystemen für Munition ein oder mehrereKondensatoren im Zündstromkreis verwendet. Die Kapazität der dort verwendeten Kondensatoren ist groß genug, um die für die Auslösung der Reaktion des Stiftmaterials erforderliche Energiemenge zu liefern.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispieles erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein bewegliches Teil 1, z. B. Schieber, Rotor, Schwenkhebel oder ähnliches, der mittels eines aus den angeführten Stoffen bestehenden Stiftes 2, mit einem festen Teil 3 eines hier nicht gezeigten Gehäuses oder ähnlichen verbunden ist.
Von einer Batterie 4 oder aber auch von einem hier nicht dargestellten Entladekondensator wird über eine Verbindung L * einen elektrische Energie abgenommen, die bei Schließung eines Schalters 5 über die Kontaktstelle 6 an einem dünnen Anschlußteil 7 dem Stift 2 zugeleitet wird. Die im Anschlußteil 7 entstehende Reaktionswärme wird auf ein Übergangsteil 8 übertragen, das nun seinerseits im Stande ist, den Werkstoff des Stiftes 2 zum reagieren zu bringen. Hierdurch wird die feste Verbindung zwischen Teil 1 und Teil 3 schlagartig aufgehoben. Damit können die Teile 1 und 3 der hier nicht näher dargestellten Zündeinrichtung in die Scharfstellung übergehen, oder ein Stromkreis zur Auslösung einer Initialladung oder ähnlichen durchgeschaltet werden Der Stift 2 besteht aus Metall/Metalloxydverbindungen, die als sog. Thermite bekannt sind, oder aus als sog. Koruskativstoffe bekannten Metall/Metallverbindungen. - Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Sicherungsstift für mechanische Sicherungseinrichtungen von Zündsystemen zur Auslösung von Sprengladungen oder ähnlichen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verbindungselement aus Metall/Metalloxydverbindungen (Thermite) oder Metall/Metallverbindungen (Koruskativstoffe) besteht+ eine Kontaktstelle (6) zur elektrothermischen oder anderen thermischen Wärmezufuhr aufweist.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das am Ort seiner mechanischen Beanspruchung einen Querschnitt vorbestimmter Festigkeit aufweisende Verbindungselement einen zur Kontaktstelle (6) hin sich verjüngenden Querschnitt aufweist.
3. Verbindungselement für die mechanische Sicherungseinrichtung von Zündsystemen nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Energiequelle für die Kontaktstelle (6) ein Zündkondensator ist.

+) und
4. Verbindungselement nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß für die Energiezuleitung ein sehr dünner Drahts oder eine Folie aus Metall/Metalloxydverbindungen oder aus Metall/Metallverbindungen vorgesehen ist.

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