DE2816299A1

DE2816299A1 - Elektrische zuendvorrichtung

Info

Publication number: DE2816299A1
Application number: DE19782816299
Authority: DE
Inventors: Bjoern Dipl Ing Simmons
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1977-04-19
Filing date: 1978-04-14
Publication date: 1978-10-26
Also published as: BE866136A; SE416843B; US4239005A; IT7848951A0; NL7803981A; US4363272A; GB1587858A; CH634915A5; CA1108932A; SE7704436L; IT1104116B; FR2388245A1

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. RICHARD GLAWE, MÜNCHEN DiPL-ING. KLAUS DELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÜNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL. HAMBURG

AiITIEBOLAGET BOFOIiS Bofors / Schweden

Elektrische Zündvorrichtung

8000 MÖNCHEN 26 POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL. (089) 22 65 48 TELEX 5225 05

MÜNCHEN

A 08

2000 HAMBURG POSTFACH 2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE TEL. (040) 410 20 TELEX 21 29

Beschreibun

Die vorgelegte Erfindung "bezieht sich auf eine elektrische Zündvorrichtung, die einen pyrotechnischen Zündsatz und elektrische Stromkreise mit Glühdrähten od.dgl. Elementen umfaßt, die zum Erreichen der Zündteinperatüren mittels an die elektrischen 5 Stromkreise anschließbarer Spannungsversorgung erhitzt werden können.

Im Prinzip stellt die Erfindung eine Weiterentwicklung des sogenannten Drahtbrückenzünders dar, und befaßt sich mit den Problemen, die beim Bau einer als modulare Einheit arbeitenden Zündkapsel (Sprengkapsel) auftreten, die mit möglichst universeller Einsetzbarkeit ver-10 wendet werden soll, um längere oder kürzere Zündzeiten

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für Zündsysteme in Raketenmotoren, Sprengladungen in Mantelgeschoßen oder ähnlichem, usw. zu erreichen.

Srfindungsgemäß wird in der neuen elektrischen 2;ündkapsel mindestens ein pyrotechnischer Verzögerungssatz zusammen mit den oben erwähnten Elementen verwendet, um den Startaatz mit mindestens zwei verschiedenen Startzeiten zu zünden, die durch Wahl der Brenndauer in dem fraglichen Verzögerungssatz und durch Wahl der Elemente bestimmt werden können.

In Ausführungsformen der Erfindung wird es möglich sein, Konstruktionen der elektrischen Zünd- oder Sprengkapsel zu schaffen, in denen die Zeiten willkürlich innerhalb eines extrem kurzen Zeitintervalls, von Hanosekunden oder Mikrosekunden bis zu mehreren Sekunden, gewählt werden können.

Zusätzlich zur Erreichung einer sehr sicheren und problemlosen Funktionsweise verfügt die neue elektrische Zündkapsel über eine vergleichsweise einfache Konstruktion, die außerdem durch extrem kleine äußere Abmessungen gekennzeichnet sein kann. Diese kleinen Abmessungen machen es, wenn gewünscht, möglich, eine gängige Zündkapsel, die nur mit einer Verzögerungszeit arbeitet, durch die neue Kapsel, die mit wenigstens zwei Verzögerungszeiten arbeitet, zu ersetzen, ohne das Zündsystem als ganzes umkonstruieren zu müssen. Die neue Kapsel kann außerdem sehr empfindlich gemacht werden, was beinhaltet, daß einfachere Spannungsquellen verwendet werden können, wenn gewünscht.

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Die Merkmale, die nach der vorgelegten Erfindung hauptsächlich als kennzeichnend für eine elektrische Zündkapnel gemäß der Erfindung angesehen werden können, bestehen darin, daß
nach Wahl getrennte Elemente und wenifft^na ein pyrotechnisches
Verzögerungssatz zur Zündung des Zündsatzes vorgesehen

sind, der durch zwei verschiedene Start- oder Verzögerun^szeiten und durch Wahl zwischen diesen Zeiten mittels verschiedener Pulscharakteristiken (z.B. hohe/niedrige Spannungspegel) der angeschlossenen Spannungsquelle oder mittels verschiedener Verschaltungswege für diese Spannungsquelle betätigt werden kann.

Gegenwärtig vorgeschlagene Ausführungsformen, die die kennzeichnenden Merkmale einer elektrischen Zündvorrichtung gemäß
der Erfindung aufweisen, werden im folgenden unter Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Dabei zeigt :

i'ig. 1 in einem senkrechten üchnitt die elektrische Zündkapsel in einer ersten Ausführungsform für einpoligen Anschluß;

Pig. 2 zeigt in einem senkrechten Schnitt die elektrische Zündkapsel in einer zweiten Ausführungsform für
zweipoligen Anschluß;

Fig. 3 zeigt in einem senkrechten Schnitt die elektrische Zündkapsel in einer dritten Ausführungsform;

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Fig. 3a zeigt in einem senkrechten Schnitt Grundzüge

von Abänderungen von Teilen in der Ausführungsform nach Fig. 3»

Fig. 4 zeigt schematisch die elektrischen Schaltkreise, und

Fig. 5a - 5c zeigen in einem senkrechten Schnitt und in

Querschnitten die elektrische Zündkapsel in einer dritten Ausführungsform für einpoligen Anschluß.

In den Zeichnungen erhielten einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen, ergänzt mit Anführungszeichen, doppeltem Anführungszeichen, dreifachem Anführungszeichen, usw..

In Fig. 1 ist eine erste Einheit aus elektrisch leifähigem Material, z.B. Chromstahl oder ähnlichem Material, mit 1 bezeichnet. Die erste Einheit ist in Form einer Hülse gefertigt, und koaxial innerhalb dieser Einheit befindet sich eine stabförmige zweite Einheit 2, die ebenfalls aus elektrisch leitfähigem Material wie z.B. Eisen oder Nickellegierung oder ähnlichem hergestellt ist. Die Einheiten sind miteinander durch einen elektrisch isolierenden Körper 3 im wesentlichen aus Glas oder Prozellan befestigt. Die Einheiten 1 und 2 und der Körper besitzen-eine gemeins£:me Endfläche 4, an der wenigstens ein erstes Element 5 in Form einen Brückenelementes angebracht ist, das die Einheiten 1 und 2 elektrisch leitend verbindet und im vorliegenden Beispiel einer Ausführungsform mittels

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einer Metallschicht verwirklicht wird, die direkt auf die Oberfläche durch sogenannte Vakuumaufdampfung aufgebracht wird, 'ein Verfahren, das an sich bekannt ist. Diese Metallschicht kann aus einer sehr dünnen (z.B. 2 χ 10~ m) Schicht aus Chrom nahe der Oberfläche und aus einer auf diese Chromschicht aufgebrachten sehr dünnen (z.B. 10 m) Lage aus Gold bestehen. Die Chromschicht garantiert sehr gute Haftverbindung an den Einheiten und den Körper, während die Goldschicht oder ähnliches gute elektrische Leitungseigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, usw. garantiert. Vor dem Aufbringen der Schichten sollte die Oberfläche sehr sorgfältig geschliffen und poliert werden, und die Verbindungen zwischen

den den Einheiten 1 und 2 und dem isolieren/ Körper 3 sollten auch mit großer mechanischen Festigkeit und Dichtigkeit (heliumdicht) hergestellt werden, eo daß keine Unterbrechung in den dünnen Hetallschichten entsteht. Diese große mechanische Festigkeit wird erhalten, wenn der Glaskörper zwischen die Metalleinheiten eingeschmolzen wird, die dann so gewählt sind, daß beim Einschweißen ein guter Benetzungseffekt erhalten wird. In bestimmten Fällen kann dieser gute Benetzungseffekt durch Wahl geeigneter Dicke der gebildeten Oxidschichten erhalten werden. Weiterhin besitzen die Materialien in den Einheiten 1 und 2 und dem Körper 3 im wesentlichen die gleichen Ausdehnungskoeffizienten, so daß die elektrische Zünd- oder Sprengkapsel innerhalb des Temperaturbereichs funktionsfähig ist, in dem eine derartige Munition verwendet wird.

Die Metallschicht ist überdies mit einem Laser oder ähnlichem teil-

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weise ausgeschnitten, so daß ausgewählte balkenförmige Elemente mit Abmessungen, die leicht zu bestimmen sind, gebildet werden. Da die Abmessungen der Balken bestimmt werden können, und da keine geschweißten oder gelöteten Verbindungen für die KIemente vorhanden sind, können diese für unterschiedliche Empfindlichkeitsstufen gefertigt werden, z.B. ihre Zündten· pern türen können in einfacher Weise für verschiedene Werte der verwendeten Kapazität, Spannung, usw. vorausbestimmt werden. Jedoch kann die Erfindung auch bei Elementen in i'omn konventionell gefertigter und eingebauter Glühdrähte funktionsfähig sein. Zusätzlich zu diesen Elementen und Glühdrähten können entsprechende Verbindungen dadurch erhalten werden, daß Graphitpulver oder ähnliches in einen Zündsatz und den verwendeten Verzögerungssatz, wie bei Zündern rait leitfähigem Gemisch, eingebacken wird.

Direkt gegen die Oberfläche 4, wobei die Metallschichten und die ausgeschnittenen Balkenelemente dazwischen angebracht sind, wird ein erster pyrotechniscber Verzögerungssatz 6 mit vergleichsweise hohem Druck, z.B. 20 - 100 HPa mit Spitzenwerten bis 100 HPa, angepreßt. Dieser Verzögerungssatz 6 kann mittels des ernten i-le-nentes 5 gezündet werden, wenn eine Kapazität oder eine Spannung von bestimmter Größe daran angeschlossen wird, so daß die gewünschte Zündtemperatur erreicht wird. Der Wert dieser Kapazität oder Spannung wird hier als der erste Spannungspegel bezeichnet. Der Verzögerungssatz 6 ist von bekannter Zusammen-

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Setzung und brennt ohne Gaserzeugung;. Es enthält Oxydationsund Reduktionsstoffe in Verhältnissen, die die Verbrennung· unterhalten.

Eine dritte Einheit 7 aus elektrisch leitfähigem Material wie z.J). Chromstahl oder ähnlichem und eine vierte Einheit 8 aus z.B. Eisen-Nickel sind in entsprechender Weise wie die erate und die zweite Einheit angebracht, wobei die dritte und die vierte Einheit die Form einer Hülse besitzen. Die vierte Einheit 3 umschließt die erste Einheit 1, mit der sie auch galvanisch an ihrem einen Ende verbunden iat. Die dritte und die vierte Einheit 3ind

den voneinander durch einen zvreiten elektrisch isolieren/ Körper 9 getrennt, der in entsprechender Weise aus Glas oder Porzellan wie der erste isolierende Körper 3 gefertigt ist. Die Einheiten 7 und θ und der isolierende Körper 9 besitzen eine zweite Oberfläche 10,

4d die der ersten Oberfläche 4 entspricht. Auch die Oberfläche 10 trägt Metallschichten, die denen an der Oberfläche 4 entsprechen, und ebenso sind zwei balkenförmige Elemente 11 mittels Laser oder ähnlichem ausgeschnitten, die die Einheiten 7 und 8 wie in dem oben beschriebenen Fall verbinden. Die Zahl der Elemente 11 kann natürlich von eins aufwärts variieren und muß deswegen nicht auf zwei beschränkt sein. Die Einheiten 7 und 8 sind überdies aneinander über einen unterstützenden Teil 12 aus elektrisch isolierendem Material an den anderen Enden der Einheiten befestigt. Die erste Einheit ist in der vierten Einheit sowohl in transversaler als

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auch longitudinaler Richtung unterstützt, wobei die vierte Einheit mit einer einwärts gebotenen Bördelung zur Festlegung in longitudinaler Hichtung ausgebildet ist. An der Bördelung besitzt die Einheit 8 eine durchgebende Ausnehmung·, in die die Einheit 2 ragt. Die vierte Einheit steht an einea ihrer Enden weiter vor als die erste Einheit. Her Verzögerungssatz hat dann die Form eines festen Zylinders oder einer kreisförmigen Scheibe und liegt innerhalb der vierten Einheit an deren oben beschriebenen Ende.

Direkt an die zweite Oberfläche 11 wird ein Zündsatz mit hohem Druck, z.B. zwischen 20 und 100 MPa, angepreßt, der in der beispielsweisen Ausführungsform eine erste Lage 13, die sich nahe der Oberfläche 11 befindet, aus Silberazid oder Bleiazid, und eine zweite Lage 14 aus Hexogen oder Pentrinit umfaßt.

Wenn die Elemente 11 ihre Zündtemperatüren erreichen, wird der Zündsatz · gezündet, z.B. die erste Lage 13, die ihrerseits die Lage 14 zündet. Entlang ihres Hittelteils steht die Silberazid-oder Bleiazidschicht ebenfalls unter hohem Druck mit dem Verzögerungssatz in Kontakt. Die Einheiten 1, 2, 7 und 8 und die pyrotechnischen Gemische sind in einer Kapsel oder einem Behälter 15 eingeschlossen. Innerhalb des Behälters sind die Gemischschichten 13 und 14 von einem unterstützendem Teil 16 eingeschlossen, der mit einem Ende der Einheit 7 in Kontakt steht.

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An seinem anderen Ende ist der Behälter 15 mit einem Deckel 17 versehen, der am anderen Ende der Einheit 7 anliegt und wie der unterstützende Teil 12 mit einer durchgehenden Ausnehmung verseilen ist. Die stabförmige Einheit 2 erstreckt sich durch Ausnehmungen in der Einheit 8, dem Teil 1-2 und dem Deckel 17· Der Deckel und die Einheit 2 sind freien feuchtigkeit mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung 18 aus Klebstoff oder ähnlichem versiegelt, der alle innerhalb der elektrischen Zündvorrichtung liegenden Teile gut gegen Feuchtigkeit geschützt hält. Der hohe Druck in den Gemischen 6 und 13» 14 wird in einer Presse erreicht und wird nach dem Einbringen der Teile in den Behälter dadurch aufrechterhalten, daß der Behälter über den Deckel in einer an sich bekannten Weise gefaltet wird. Der Behälter 15 hat einen äußeren Durchmesser von 6,5 mm.

Die so erhaltene Konstruktion einer elektrischen Zündkapsel besitzt einen einpoligen Anschluß, wobei die Einheit 2 den Anschlußteil enthält und der Behälter 15 mit dem Material (geerdet) des Projektils, des Mantelgeschosses, der Rakete, usw. verbunden ist, als deren elektrisches Zündsystem die Kapsel verwendet wird.

Die ersten und zweiten Elemente werden derart in Serie in einem gemeinsamen elektrischen Stromkreis verschaltet, daß er in Abhängigkeit der Zahl der ersten und zweiten Elemente als eine

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einsige Schleife über die Einheiten 1, 2, 7 und 8 und die Elemente angesehen werden kann, oder als ein Kreis init einer Zahl von Nebenschlüssen über die Einheiten und die Elemente. Im vorliegenden Fall wurde das erste Element 5 so geferti_ct, daß es empfindlich ist; es erreicht z.B. die Zündtenperatur, wenn eine vergleichsweise geringe kapazität oder Spannung anliegt. Die zweiten Elemente 11 sind vergleichsweise langsam und erreichen ihre Zündtemperaturen nur, wenn eine Kapazität oder Spannung anliegt, die die erste Kapazität oder Spannung beträchtlich überschreitet.

Wenn die kleinere Kapazität oder Spannunr an die Einheit und das Material angeschlossen ist, besteht eine elektrische Verbindung über die Einheit 2, das Element 5, die Einheit 1, die Einheit 8, die Elemente 11, die Einheit 7 und das Material. Bei dieser Spannungsversorgung erreicht das empfindliche tlenent seine Zündtemperatür.was sofort die Zündung des Verzöferungssatzes auslöst, der ohne Gasentwicklung in axialer Richtung zu brennen beginnt. Wenn der Verzögerung ßat« verbrannt ist, werden die Silberazidschicht und die Hexogen- oder Pentrinitschicht in der erwähnten Reihenfolge gezündet. Diese erste Zünd- oder Verzögerungszeit, also die Zeit zwischen dem Anschluß der elektrischen Spannung und der Zündung des ütartsatzes 13, 14, vrird daher im wesentlichen von der Brenndauer des Verzögerungssatzes bestimmt. Das Aufheizen des Elementes 5 auf seine Zündtemperatur

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wird ils sehr schnell angenommen und ist in dieser Verbindung vernachlässigt worden. Es sollte offensichtlich sein, daß die Konstruktion der elektrischen Zündkapsel verschiedene L'in^enabmessunger des Verzögerungssatzee zuläßt und entsprechend auch die Be-Stimmung der gewünschten ersten Start- oder Verzögerungszeit erlaubt, die z.B. zwischen 0,5 ms und mehreren Geicunien, besonders zwischen Q5 und 5 ms, gewählt werden kann. Wenn die Zündladung 13, 14 aktiviert wird, explodiert der behälter 1p» und es entsteht eine Detonation (oder ein Zündblitz, wenn eine andere Art von Startgemisch verwendet wird), die zur Zündung verschiedener Arten von Hauptladungen verwendet werden kann. In diesem Fall erreichen die Elemente 11 nicht ihre Zündtemper.jtur.

Jedoch erlaubt die neue elektrische Zündkapsel iuoh eine sehr schnelle Zündung des Zündsatzes 15, 14. Wenn ·ϊ!ηβ gröfiere Kapazität oder eine höhere Spannung angelegt wird, wird die Zündtemperatur sehr schnell nicht nur vom Element 5» sondern auch vom Element 11 erreicht, was bewirkt, daß der Zündsatz direkt nach einer zweiten Start- oder Verzögerungszeit nur ein paar Mikrosekunden nach dem Anschluß der Kapazität oder der Spannung gezündet wird. Es wird dabei vorausgesetzt, daß die Größe der Kapazität oder der Spannung in einem solchen Bereich liegt, da3 das erste Element 5 seine Leitfähigkeit behält, bis die Elemente 11 ihre Funktion ausgeführt haben.

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Tests haben gezeigt, daß mit den betreffenden Elementen eine gute Zündung des in Frage kommenden pyrotechnischen Gemisches erreicht werden kann, und daß bei Verwendung einer Kapazität von 0,1 χ 10~ P das erste Element bei 100 V und , die Seiten Elemente bei 200 V aktiviert werden. Bei 200 V behält das erste Element seine Leitfähigkeit trotz der Tatsache, daß darin Verdampfungserscheinungen einsetzen können.

Die elektrische Zündkapsel nach Fig. 2 ist im allgemeinen in der gleichen Weise wie die Ausführungsform nach Fig. 1 aufgebaut. Jedoch besteht der Unterschied, daß der unterstützende Teil 12' und die Einheit jeweils mit einem halsförmigen Teil bzw. 20 versehen sind, der so angeordnet ist, daß die Einheit Θ¹ zum Anschluß an einen der Pole der verwendeten Spannungsquelle geeignet ist. Dadurch können verschiedene Anschlußmöglichkeiten an die verwendete Spannungsquelle erreicht werden. So kann eine Verbindung· wie in der Ausführungsform nach I'ig. 1 zwischen der Einheit 2' und dem Material hergestellt werden,wodurch der Zündvorgang mit dem oben beschriebenen identisch wird.Unterschiedlich davon kann in diesem Fall eine Spannungsquelle entweder zwischen der Einheit 2' und der Einheit 1¹, wobei das erste Element 5¹ aktiviert wird, oder zwischen der Einheit 1' und dem Material, wobei dnnn die zweiten Elemente 11 direkt aktiviert werden, angeschlossen werden. Im letzteren Fall sind die Elemente 5 und 11 mit der gleichen hohen Empfindlichkeit gefertigt, so daß mit der entsprechenden Ver-

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schaltung eine sofortige Zündung des Verzögerun.c/ssatzes und des Zündsatzes 13', 14' stattfindet. Das so erhaltene System ergibt eine Zweipolverbindung, in dem das erste Element (die ersten Elemente) und der Verzögerungssatz 6 einen ersten Zündstromkreis für den Zündsatz, und die Einheiten 7 und θ und das zweite Element (die zweiten Elenente) einen zweiten Zündstromkreis für den Zündsatz ergeben.

Die Ausführungsform entsprechend Fig.3 ist besonders auf die Ausbildung einer elektrischen Zündkapsel mit extrem kleinen -"ußeren Abmessungen, besonders in longitudinaler Richtung der Zündkapsel, ausgerichtet. In diesem Fall sind die Einheiten und 2¹¹ und der Körper 3¹¹ innerhalb der Einheiten 7¹¹ und 8'· und dem Körper 9¹¹ angeordnet. Die Einheit 8'¹ dient als Anschluß für die so erhaltene einpolige elektrische Zündkapsel, wobei deren äußere Hülle auch in diesem Fall mit dem Material des Mantelgeschosses, in dem sie verwendet wird, verbunden ist. Durch diese Anordnung kann der erste Verzögerungssatz 6¹¹ in Form eines Hohlzylinders außerhalb der Einheit 1'' angeordnet werden, der im Vergleich zu der Ausführunysform nach Fig. 1 eine kurze Ausdehung in longitudinaler .Richtung der elektrischen Zündkapsel aufweist. Weiterhin haben die Einheiten 1¹¹ und 8'¹ untereinander galvanischen Kontakt, und die Einheit 1'· ist im Prinzip an ihrem einen Ende mit einem Teil kleineren Durchmessers versehen, an dem die Einheit 8¹· angebracht iet. Auch der Körper 9''

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besitzt eine vergleichsweise kurze Ausdehnung· in lon,?itudinaler Richtung der Zündkapsel, während der unterstützende T_eil 16'· im Gegenteil so ausgedehnt ist, daß er auch den Verzögerungssatz 6¹· zusätzlich zum pyrotechnischein Gemisch 13"'» 14'' umfassen kann. Mit der so erhaltenen Konstruktion liegt das Element 5¹¹ (eins oder mehrere) unter dem Element 11 " (eins oder mehrere), entgegengesetzt zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen.

Tn den oben beschriebenen Beispielen war vorgesehen, daß das zweite Element den Zündentζ direkt zünden soll. Ks ist natürlich auch möglich, zuzulassen, daß das zweite Element den ZündSc.tz über einen zweiten Verzögerungssatz zündet, der im Prinzip in Fig. 3 angezeigt ist, in der dieser zweite Verzögerungssatz die Bezeichnung 6a'¹¹ trägt. In diser Fig. 3a sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur das zweite Element 11'·' und der Zündsatz 14"· mit der Silberazidschicht 13'" gezeigt. Die Gemische 6a und 6a¹¹¹ haben im Prinzip den gleichen Aufbau.

?ig. 4 soll das elektrische Pinzipschaltbild für die verschiedenen, oben erwähnten Verschaltungsmöglichkeiten zeigen. Die Kapazität C. und Cp mit unterschiedlicher Auslegung hinsichtlich Ladung und/oder Spannung können einzeln oder zusammen von den elektrischen Generatoren G₁ bzw. G₂ geladen werden, die an sich bekannt Bind, und die so ausgelegt werden können, daß sie verschiedene

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Ladungs- und Spannungswerte liefern. Die Anschlüsse für die Generatoren und Kapazitäten sind mit K - K, bezeichnet, und die Schalter für die verschiedenen Versch.ilgunrsmörlichkeiten sind durch 0. - 0, bezeichnet. Durch die betätigung; dieser Kontakte und Schalter können die Elemente 5 und 10 zusammen oder einzeln direkt oder über den Widerstand R an eine oder beide Kapazitäten angeschlossen werden. Ahnlich können die Kapazitäten jede von einem Generator oder zusammen von einem gerneinsamen Generator geladen werden. Ein und dasselbe Projektil ist dann üblicherweise nicht mit all' diesen Körlichkeiten versehen, eondern nur mit einer oder zwei, für die die universelle elektrische Zündvorrichtung wirksam arbeiten soll. Für bestimmte Munitionsarten kann es angebracht sein, das Projektil oder ähnliches mit der Möglichkeit zu versehen, verschiedene Einstellungen des Spannungspegels oder der in Frage kommenden Verschaltung zu besitzen. Das Projektil oder ähnliches soll dann mit einem manuellen Schalter versehen sein, der in einer ersten Stellung einen ersten Spannungspegel oder Stromkreis und in einer zweiten Stellung einen zweiten Spannungspegel oder Stromkreis einstellt. Die Einstellung des Schalters kann dann z.B. beim Laden erfolgen. Bein Einstellen werden die Schalter 0 - 0, betätigt.

In den Figuren 5a - 5c ist eine dritte Ausführungsforo der Zünd- oder Sprengkapsel dargestellt. In dieser Ausführunjsfora sind die ersten und zweiten Elemente 5'''' bzw. 11 · ' · ' in einer

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gemeinsamen Ebene angeordnet und an derselben Oberfläche 4¹¹¹· in gleicher Weise wie oben beschrieben angebracht. Wie in Fig. 5b gezeigt, gibt es nur ein erstes Element 5¹¹¹· und ein zweites Element 11^ll1f, die mittels einer spiralig gewundenen Ausnehmung erzeugt wurden, die in die auf die Oberfläche durch Vakuuraaufdampfverfahren aufgebrachte Üchicht eingeschnitten wurde. Lie Ausnehmung ist mit einander gegenüberliegend angebrachten, ver,rrö3erten Teilen versehen, um verlängerte, gekrümmte erste und zweite Elemente zu schaffen (vgl* Fig. 5c, in der die Elemente mit gestrichelten Linien gezeigt sind). Der vergrößerte Teil am ersten Element 5''¹¹ ist mehr ausgedehnt als der vergrößerte Teil am zweiten Element 11'^Ml, um zu erreichen, daß das erste Element mehr verengt als das zweite Element und daher empfindlicher als letzteres ist.

In diesem Fall weist der pyrotechnische Verzögerungssatz 6'''' die Form eines festen Kalbzylinders auf, der gegen die Oberfläche 4¹''' mit dem ersten Element 5^T''* dazwischen gepreßt ist. Die Zündsatzschichten 13^MI! sind teilweise gegen diesen Verzögerungssatz 6¹ ' ' ' und teilweise gegen das zweite Element; 11^IIM und die Oberfläche 4'''' gepreßt. Der Verzögerungssatz hat vergleichsweise kurze Ausdehnung, was daher auch für die gesamte Kapsel zutrifft. Das erste und zweite Element sind in Serie entlang eines Kreises angeordnet. Das eine Ende der zwei Elemente ist mit der Ein-

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heit 1¹··¹ und das andere Ende mit der Einheit 2^IIM verbunden. In i'ig. 5^ ist der otromfluQ mit Pfeilen angedeutet. Entsprechend dem an die Einheiten 1'·¹¹ und 2¹¹¹¹ angeschlossenen Spannungspegel wird das erste oder das zweite Element zur Zündung des Zündsatzes 13'* * * direkt oder über den Verzögerungssatz ausgewählt. Anstelle der zwei Elemente, des einen Verzögerimgssatzes und der zwei Spannungspegel ist es nieglich, drei verschiedene Elemente (in Gerie),zwei Verzö^eruncssätze und drei Spannungspegel zur Erzielung dreier Verzögerungszeiten vorzusehen, usw..

Die Erfindung ist nicht auf die oben beispielsweise beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann Abänderungen innerhalb des Rahmens der Ansprüche unterliegen. So ist es z.B. möglich, die elektrische Zündvorrichtung für drei oder mehr verschiedene Startzeiten einzurichten, indem zusätzliche Einheiten an den Einheiten 1, 2 und 7, S ebenso wie zusätzliche Oberflächen und Elemente, usw. angeordnet werden. Auch können die äußeren Abmessungen verändert werden, wobei der Durchmesser etwa 3mm klein und die Länge 4mm sein kann.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1 .j Elektrische Zündvorrichtung, bestehend aus einem pyrotechnischen Zündsatz und elektrischen Stromkreisen mit Glühdrähten oder dergleichen Elementen, die zum Erreichen der Zündtemperatur für den pyrotechnisehen Zündsatz mittels einer an die elektrischen Stromkreise anschließbaren Spannungsquelle geheizt werden können, dadurch gekennzeichnet , daß voneinander getrennte Elemente (5 "bzw. 11) und mindestens ein pyrotechnischer Verzögerungssatz (6) vorgesehen sind zum Zünden des Zündsatzes (13, 14) aiit zwei verschiedenen Start- oder Verzögerungszeiten, wobei für die Auswahl zwischen diesen Zeiten verschiedene Pulscharakteristiken (z.B. hohe/ niedrige Pegel) der angeschlossenen Spannungsquelle oder verschiedene Schaltwege für den Anschluß dieser Spannungsquelle vorgesehen sind.

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BANK: DRESDNER BANK. HAMBURG. 4 030 440 (BLZ 200 800 00) · POSTSCHECK; HAMBURG 147607-20Ü · TELEGRAMMtSPECHTZlES
2. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein erstes Element (5) und mindestens ein zweites mit dem pyrotechnischen Verzögerungssatz verbundenes Element (11) zum Zünden des "und— satzea mit zwei verschiedenen Zeiten vorhanden sind und daß die Auswahl zwischen diesen zwei Zeiten durch Anschluß eines ersten Spannun^rspecels und eines zweiten Spannungspegels, der höher als der erste SpannungspefTel ißt, in einem gemeinsamen Stromkreis erreicht wird, in dem die ersten und zweiten Elemente in Serie geschaltet und so angeordnet sind, daß das erste Element beim ersten Spannung pegel die Zündtemperatur erreicht und das zweite Elemei.t nicht, und daß beim zweiten Spannungspegel das zweite Element die Zündtemperatur erreicht und das erste Element leitend bleibe.
3· Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das erste Element in deni gemeinsamen elektrischen Stromkreis vor dem zweiten Element verschaltet ist, daß das erste Element (5) derart empfindlicher ist, daß es die Zündtemperatur bei einem vergleichsweise niedrigen ersten Spannungspegel erreicht, und daß das zweite Element (11) derart langsamer ist, daß es die Zündtemperatur bei einem vergleichsweise hohen zweiten Spannungspegel erreicht.
4. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 3 » dadurch gekennzeichnet , daß sich das erste Element (5) nahe einem ersten pyrotechnischen Verzögerungssatz (6) befindet,

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der durch das erste Element betätigbar ist, wenn dieses seine nötige Heiztemperatur erreicht, und daß der erste Verzögerungssatz nahe am Zündsatz liegt, so daß er nach seiner Zündung durch das erste Element und nach seiner Brenndauer den Zündsatz zündet, wodurch das erBte Element und der erste pyrotechnische Verzögerungssatz eine erste Start- oder Verzögerungszeit des Startsatzes bestimmen.
5. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß sich das zweite Element (11) nahe an dem Zündsatz oder an einem zweiten pyrotechnischen Verzögerungssatz befindet, der nahe am Zündsatz liegt, wobei der zweite pyrotechnische Verzögerungssatz den Zündsatz nach seiner Zündung und nach seiner Abbrennzeit zündet, und das zweite Element selbst bzw. in Wechselwirkung mit dem zweiten Verzögerungssatz die zweite Start- oder Verzögerungszeit für den Zündsatz (13t H) bestimmt.
6. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß es eine Struktur mit einer ersten Einheit (1) aus elektrisch leitfähigem Material und mit einer zweiten Einheit (2), die sich koaxial innerhalb der ersten Einheit befindet und ebenso aus elektrisch leitfähigem Material besteht, umfaßt, daß die erste und die zweite Einheit voneinander durch einen elektrisch isolierenden Körper (3) ge-rennt sind, und daß die erste und die zweite Einheit und der erste Körper eine glatte erste Oberfläche (4) aufweist, an der

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das erste Element (5) die erste und zweite Einheit elektrisch verbindet und gegen die der erste Verzögerungssatz (6) mit dem ersten Element dazwischen gepreßt wird.
7. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 6 , dadurch

gekennzeichnet, daß die Struktur auch eine dritte Einheit (7) aus elektrisch leitfähigem Material und eine vierte Einheit (8), die sich koaxial innerhalb der dritte Einheit befindet und ebenso aus elektrisch leitfähigem Material besteht, aufweist, daß die dritte und vierte Einheit voneinander durch einen elektrisch isolierenden zweiten Körper (9) getrennt werden, daß die vierte Einheit galvanisch mit der ersten Einheit (i) verbunden ist und die dritte und vierte Einheit und der zweite Körper eine glatte zweite Oberfläche (10) aufweisen, an der das' zweite Element (11) die dritte und vierte Einheit elektrisch verbindet und gegen die der Zündsatz (13» 14) mit dem zweiten Element (11) dazwischen gepreßt wid.
8. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 7 » dadurch gekennzeichnet , daß die erste und zweite Einheit koaxial innerhalb der dritten und vierten Einheit angeordnet sind, daß die vierte Einheit langer als die erste Einheit ist und an einem ihrer Enden über die erste Einheit hinaus ragt, und daß der erste Verzögerungssatz (6) im wesentlichen zylindrisch ge-

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formt und innerhalb der vierten Kinheit an diesem einen V.nae angebracht ist.
9. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 7 » dadurch gekennzeichnet , daß die erste und zweite Einheit koaxial innerhalb der dritten Einheit und koaxial und teilweise innerhalb der vierten Kinheit angebracht sind, daß die erste Einheit langer als die vierte Einheit ist, und daß der erste pyrotechnische Verzögerungssatz im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders hat, der außerhalb der ersten Einheit an Teilen davon, die frei von der vierten Einheit sind, angebracht ist.
10. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 9 » dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Einheit eine galvanische Verbindung mit einem Körper (15) aufweist.
11. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Zündsatz eine !Schicht Silberazid odex· ähnliches (z.B. Bleiazid), die nahe am zweiten Element und dem ersten Verzögerungssatz liegt, und auch eine Schicht Hexogen oder Pentrinit umfaßt, die durch das Silberazid oder ähnliches gezündet wird.
12. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 7 » dadurch gekennzeichnet , daß die erste, zweite, dritte und vierte Einheit und das erste und zweite Element so ange-

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ordnet sind, daß sie gemeinsam einen elektrischen t-troakreis bilden, in dem das erste und zweite Klement in Serie verschaltet 3ind_f wodurch eine iJpinnunrTsquelle bzw. Spannun£-scuellen, die mit zwei Spannunf£spe/:eln arbeiten, mit der zweiter. Einheit (2) und einem Körper (15)> der mit der dritten Einheit verbunden ist, verschaltet werden kann bzw. können.
13« Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß mch wahl ein getrenntes erstes bzw. zweites Element (5 bzw. 11) und daß mindestens ein p3^rrotechniacher Verzögerungssnts (ti) in zwei Zündstromkreisen angeordnet sind, die auf den r.ündnntz verteilt sind_s wobei jeder Zündstromkreis nach seiner Aktivierung über die Üpar.nun^jsquelle fähi^;- ist, den Zündsatz mit der einen der zwei Gtart- oder Verzö^erungszeiten zu zünden, daß die zwei Zündstromkx'eise fretrennt so an die öpannunrsquelle ancescliloßRen werden können, da.l die Wahl zwischen diesen Start- oder Verzögerungszeiten durch Auswahl zwischen den Schaltwefen der Zündstromkreise siistanae konnit.
14« Elektrische 2ändvorrichtun_: ^:" nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und aii' aweite Einheit (1, 2) und das erste Element (5), das diese Einheiten elektrisch verbindet, den ersten Zündstromkreis bilden_s und da3 die

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dritte und vierte Einheit und das zweite Element, das diese letzgenannten Einheiten verbindet, den zweiten Zündstromkreis bilden.
15. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes KLement und ein zweites Element auf derselben Oberfläche (4'¹¹¹) angeordnet sind, und daß diese ersten und zweiten Elemente in berie verscheltet, langgezogen und gekrümmt sind.
16. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1^, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungssatz die Form eines festen Halbzylinders aufweist, der gegen die Oberfläche mit dem ersten Element dazwischen gepreßt ist.

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