DE2840738A1

DE2840738A1 - Elektrische zuendvorrichtung

Info

Publication number: DE2840738A1
Application number: DE19782840738
Authority: DE
Inventors: Robert Rehmann; Alfred Wittwer
Original assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Current assignee: INVENTA AG 8006 ZUERICH CH
Priority date: 1978-08-10
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1980-02-21
Also published as: GB2033553B; GB2033553A; DE7827865U1; SE7906686L; NL7906106A; CH643056A5; CH643355A5

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Zündvorrichtung, oder kurz "Zündpille" genannt.

Zur Zündung von Sprengstoffen, namentlich in Sprengkörpern, wie Geschossen, Raketen etc. wurden bisher u.a. elektrische Detonatoren, sogenannte Zündpillen verwendet. Diese bestehen im Prinzip aus einem etwa 0.5-1.0 cm grossen elektrisch leitenden Gehäuse, einem darin hineinragenden, vom Gehäuse mittels einer Isolationspackung getrennten Polstift und einer den Polstift und das Gehäuse verbindenden elektrisch leitenden metallischen Verbindung mit einem verhältnismässig niedrigen Widerstand von grossenordnungsmässig circa 1-20 Ohm. Hierbei wurden als metallische Verbindung bisher feine Drähte oder leiten gemachte Zündsätze, sogenannte Spaltzünder mit hohem Widerstand, welche auf einem Funkengeber aufgepresst sind, verwendet. Solche Metal!-verbindungen (Zünd- oder Glühdrähte oder Spaltzünder) schmelzen unter dem Stromstoss, welcher beim Aufprall des Sprengkörpers auf an sich bekannte Art und Weise durch besagte Metall-verbindung. der Zündpille geleitet wird, wobei Funkenschlag eintritt und der unmittelbar an der metallischen Verbindung liegende Zündsatz gezündet wird.

Als Zündsätze dienen übliche Sprengstoffe, wie z.B. "Nitro-Penta" (Nitro-pentaerythrit) oder kombinierte Zündsätze, welche aus einem sogenannten Primärzünder, z.B. Silberazid, und einem Sekundärzünder, z. B. Nitro-Penta bestehen. Hierbei werden die kombinierten Zündsätze bevorzugt.

Jedoch genügt die Empfindlichkeit solcher Metallfäden und Spaltzünder den heutigen Anforderungen der Munitions- und SprengstoffIndustrie nicht mehr. Auch sind der Feinheit

030008/0550

ORIGINAL INSPECTED

solcher Metall-verbindungen wegen zunehmender Unsicherheit und Gefährlichkeit Grenzen gesetzt. Ausserdem lassen sich solche Zünder nicht mit der heutzutage erforderlichen Konstanz reproduzieren.

Es wurde nun eine Zündvorrichtung gefunden, welche den bisherigen hinsichtlich Sicherheit. Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit deutlich überlegen ist. Ein weiterer Vorteil dieser Zündvorrichtung besteht darin, dass sie den extrem hohen Beschleunigungen standhält.

Die erfindungsgemässe Zündvorrichtung besteht aus zwei durch eine Isolierung voneinander getrennten Polen, welche an ihren mit einem Zündsatz in Berührung stehenden Seiten durch eine metallische Zündbrücke leitend verbunden sind. Die Zündvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zündbrücke durch die zwei wenigstens angenähert parallelen Enden einer einen Pol umgebenden, in eine beide Pole leitend verbindende Metallschicht eingelassenen isolierenden Aussparung, gebildet wird.

Mit Vorteil ist besagte isolierende Aussparung spiralförmig und ihre beiden Enden liegen genau parallel nebeneinander (siehe Fig. 2 und Fig. 5). Andere als spiralförmige (und zwar nahezu kreisförmigspiralförmige), wie z.B. eckige Aussparungen, wie sie Fig. 3 zeigt, kommen eher selten vor.

In der Praxis kommt die erfindungsgemässe Zündvorrichtung in zwei Hauptausführungen zur Anwendung, nämlich:

1) die im folgenden als "Einpol-Zündvorrichtung" bezeichnete Form. In dieser Zündvorrichtung wird der eine Pol von einem metallischen Gehäuse und der andere Pol von einem aus dem

030008/0550

ORIGINAL INSPECTED

Gehäuse ragenden Stift gebildet. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen kreisförmige Spirale wenigstens angenähert in der Mitte zwischen dem Stift und dem Gehäuse verläuft, und

2) die im folgenden als "Zweipol-Zündvorrichtung" bezeichnete Form. In dieser Ausführungsform sind die beiden Pole aus der Zündvorrichtung herausragende (meist einander parallele) Stifte. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen kreisförmig ausgebildete spiralige Aussparung einen der Polstifte so umgibt, dass die Zündbrücke wenigstens angenähert mittig zwischen den Polstiften angeordnet ist.

Die zuerst genannte "Einpol-Zündvorrichtung" ist gegenwärtig die häufiger vorkommende und in der Regel bevorzugte Ausführungsform, und von dieser soll zunächst die Rede sein.

Diese Zündvorrichtung besteht in der Praxis aus einem elektrisch leitenden Gehäuse, einem darin steckenden und vom Gehäuse isolierten Polstift und einer Metallschicht, welche den Polstift und das Gehäuse elektrisch leitend verbindet, und deren eine Seite auf dem Polstift und der den Polstift umgebenden Isolation und deren andere Seite auf einem Zündsatz aufliegt. Die Zündvorrichtung gemäss dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in besagter Metallschicht eine die Eintrittsstelle des Polstiftes in die Metallschicht umgebende isolierende Aussparung spiralig und derart angebracht ist, dass der zwischen deren (para.1 IeI nebeneinander liegenden) Spiralenden liegende Schichtteil einen den Erfordernissen der Zündung angepassten Widerstand in der Grössenordung von 1-300 Ohm aufweist. Die spiralige Aussparung ist vorzugsweise ungefähr kreisförmig, kann aber gelegentlich andere Formen aufweisen.

030008/0550

ORIGINAL INSPECTED

Mit Vorteil verwendet man Zündpillen,, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Darnach handelt es sich um eine Zündvorrichtung, bestehend aus dem elektrisch leitenden Gehäuse 2, dem darin steckenden und vom Gehäuse durch die Isolationsschicht 5 getrennten Polstift 1, der Metallschicht 3, welche den Polstift und das Gehäuse 2 elektrisch leitend verbindet, und deren eine Seite auf dem Ende des Polstiftes 1 und der Isolationsschicht und deren andere Seite auf dem Zündsatz 4 aufliegt. Diese Vorrichtung gemäss Fig. 1 ist im Querschnitt aus technischen Gründen vorzugsweise kreisförmig. Die darin liegende Metallschicht 3 ist in der Draufsicht in Fig. 2 abgebildet.

Gemäss der Erfindung ist in Fig. 2 in der Metallschicht 3 eine die Eintrittsstelle des Polstiftes 1 in die Metallschicht umgebende isolierende Aussparung 6 spiralig und derart angebracht, dass der zwischen deren Spiralenden liegende Schichtteil 7 einen den Erfordernissen der Zündung angepassten Widerstand (d.h. ca. 1-300 Ohm) aufweist. Die Nut 8 in der Metallschicht 3 stellt eine übliche Oeffnung für die Entlüftung des Zündsatzes dar..

Das elektrisch leitende Gehäuse, der Polstift und die Isolation liegen vorzugsweise in üblicher Ausführung vor. So bestehen der Polstift und das Gehäuse in der Regel aus einer hochwertigen Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung und die Isolation aus speziellem Material, insbesondere aus einem auf die obige Legierung abgestimmten porenfreien Glas.

Die Metallschicht 3 besteht vorteilhaft aus auf das Polstiftende 1, die Isolierung 5 und den Gehäuserand 2 (Fig. 2) im Hochvakum aufgedampften einzelnen Schichten, namentlich aus einer leitenden Haftschicht von grössenordnungsmässig 0.015 μ Nickel-Chrom-Legierung und einer reinen Leitschicht

030008/0550

der Grössenordnung von 0.15 ρ Gold. Die spiralige Aussparung, Fig. 2, No. 6 umgibt das Ende des Polstiftes 1 fast kreisförmig und liegt vorteilhaft ungefähr in der Mitte zwischen Polstift und Gehäuse 2. Die Aussparung ist auf ihrer ganzen Länge grössenordnungsmässig 20-100 μ, inbesondere 50 μ breit und ist, wie gesagt, spiralig um das Zentrum, d.h. um das Polstiftende 1 in Fig. 2 gelegt, wobei der Abstand zwischen zwei Spiralenden ca. 20-100 p, vorteilhaft ca. 40 μ beträgt. Die Länge, auf der die beiden Spiralenden nebeneinander liegen 7, kann je nach Anforderungen, beliebig variiert werden. Meist beträgt sie 100-1000 u, vorzugsweise ca. 500 u. Die Aussparung 6 wird vorteilhaft nach photolithographischer Methode auf die Metallschicht 3 aufgebracht. Näheres darüber kann man in der Publikation der Firma HOLEX Inc. (Hollister, California, USA) nachlesen. Diese Methode gestattet, die Abmessung der Zündstrecke 7 den speziellen Anforderungen der Praxis anzupassen und ist zudem sehr gut reproduzierbar. In selteneren Fällen wird die Aussparung 6 mit Lazerstrahlen "ausgeschnitten": es können dann, je nach der verwendeten Lazerapparatur, eckige Formen, wie Fig. 3 zeigt, entstehen.

Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Zündvorrichtung ist folgende: Wenn beim Aufprall des Geschosses der Stromkreis zwischen Stromquelle (in Fig. 1 und 2 nicht eingezeichnet) und dem Polstift und Gehäuse der Zündpille geschlossen wird, fliesst ein Stromstoss von Polstift 1 via Metallschicht 3 zwischen den Enden der Spirale 6 durch das Teilstück 7 zum Gehäuse 2. Das Teilstück 7 schmilzt in der Folge, wobei ein Funkenschlag eintritt und der Zündsatz 4 gezündet wird.

Die "Zweipol-Zündvorrichtung" wird in Fig. 4 und 5 veranschaulicht. Darin bedeuten 9 und 10 die beiden Polstife, 11

030008/0550

die Isolation, 12 das Gehäuse, 13 die leitende Schicht und 14 den Primärzünder.

Fig. 5 stellt die Draufsicht dieser Zündvorrichtung, welche in der Praxis fast immer einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, dar. Die Bezugsnummer 9 und 10 sind die in die leitende Schicht 13 eintretenden Polstifte. Polstift 10 ist durch die isolierende Aussparung 15 umgeben, deren beide-Enden einander' parallel sind und die Zündbrücke 16 bilden.

Der Stromstoss, der beim Aufprall des Geschosses erzeugt wird, fliesst vom Polstift 10 via Zündbrücke 16 zum Polstift 9 . Dadurch schmilzt die Zündbrücke 16, wodurch Funkenschlag eintritt und der unmittelbar unter der leitenden Schicht 13 liegenden Primärzünder 14 gezündet wird.

Im übrigen gelten für diese "Zweipol-Zündvorrichtung" sinngemäss die gleichen technischen Ausführungen, wie sie vorstehend für die "Einpol-Zündvorrichtung" beschrieben sind, insbesondere was die Materialien, die praktische Ausführung der elektrisch leitenden Schicht und die Aussparung betrifft.

030008/0550

Claims

MÜLLER-BORE · Di¹UFJEL · SCHÖN · HERTEL

PATENTANWALT E 2840/38

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1927 - 1975) DR. PAUL DEUFEL, D1PL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. O1PL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

S/I 10-157

Inventa AG für Forschung und Patentverwertung, Zürich . . Beckenhof straße. .16,V CH-80.0S. Zürich/Schweiz, '

Elektrische Zündvorrichtung

Patentansprüche

./ Elektrische Zündvorrichtung mit zwei durch, eine Isolierung voneinander getrennten metallischen Polen, welche an ihren mit einem Zündsatz in Berührung stehenden Seiten durch eine metallische Zündbrücke leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündbrücke durch die zwei wenigstens angenähert parallelen Enden einer einen Pol umgebenden, in eine beide Pole leitend verbindende Metallschicht eingelassenen isolierenden Aussparung, gebildet wird.
2. Elektrische Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Aussparung spiralförmig ist.
3. Elektrische Zündvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, bei welcher der eine Pol von einem metallischen Gehäuse und der andere Pol von einem aus dem Gehäuse ragenden Stift gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen kreisförmige Spirale wenigstens angenähert in der Mitte zwischen dem Stift und dem Gehäuse verläuft.
4. Elektrische Zündvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, bei

030008/0550

8 MÜNCHEN· 86 · SIEBERTSTH. 4 · POSTFACH 860720 · KABEL·: MTTEBOPAT · TEI₁. (089) 474005 · TELEX 5-2428S

ORIGINAL INSPECTED

welcher die beiden Pole aus der Zündvorrichtung herausragende Stifte sind, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen kreisförmig ausgebildete spiralige Aussparung einen der Polstifte so umgibt, dass die Zündbrücke wenigstens angenähert mittig zwischen den Polstiften angeordnet ist.

030008/0560

ORIGINAL INSPECTED