DE3033155C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Zünder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Zünder ist bereits durch die DE-PS 28 16 300 bekannt. Hierbei sind die leitfähigen Teile, der isolierende Teil und das Verbindungsele­ ment miteinander zu einer mechanisch festen Verbin­ dung verklebt, die im wesentlichen unbeeinflußt durch Temperaturveränderungen in den Teilen ist. Das dünne Verbindungselement weist wenigstens eine dünne Metall­ schicht auf, die direkt auf die sehr glatte Oberfläche der Teile aufgebracht ist und so bemessen ist, daß ihr Widerstand und ihre Wärmeerzeugung genau vorher­ bestimmt werden können. Bei einem derartigen Zünder ist es auch wichtig, daß die pyrotechnische Zusammen­ setzung mit dem Verbindungselement und der Oberfläche der Teile mit vergleichsweise hohem Druck in Berüh­ rung steht.

Ein derartiger Zünder kann bei zahlreichen Muni­ tionsarten verwendet werden und wird durch Elektrizität detoniert. Beispielsweise kann ein elektrischer Zünder verwendet werden um ein Geschoß zu detonieren in dem ein elektrisch geladener Kondensator mit dem Zünder über einen Schlagkontakt oder ähnliche Elemente elek­ trisch leitend verbunden ist.

Derartige Zünder erzeugen eine sehr schnelle Detonation und ermöglichen es auch den Zeitpunkt der Detonation genau vorherzubestimmen. Die Zünder sind auch mechanisch so ausgebildet, daß sie ver­ gleichsweise hohen mechanischen Belastungen wider­ stehen. Die Tatsache, daß die elektrischen Eigen­ schaften des Zünders so genau vorherbestimmt werden können führt zu einer Reduzierung des Risikos einer unbeabsichtigten Zündung die zuvor ein Problem war.

Selbst wenn diese Zünder hervorstechende mecha­ nische und elektrische Eigenschaften haben gibt es einige Anwendungsgebiete, bei denen sich die Zünder als unzureichend erwiesen haben.

Tatsache ist, daß bei einigen Anwendungsgebieten es wünschenswert ist elektrische Zünder zu verwenden, die nur nach einer gewissen Zeitdauer, die verglichen mit den Detonationszeiten von wenigen Mikrosekunden die für die vorstehend beschriebenen Zünder charakte­ ristisch sind, detoniert werden können. Der Grund für etwas "langsamere" elektrische Zünder ist der Wunsch nach einer Erhöhung der Sicherheit gegen statische Elektrizität, d. h. eine Erhöhung der Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Zünden bewirkt durch elek­ trostatische Energie.

Für in Bohrungen für Artilleriemunition ver­ wendete elektrische Zünder hat es sich auch angesichts der extrem hohen kurzzeitigen Bremswirkung, die im Zünder während des Ansetzens des Munitionsgeschosses auftritt wenn die Hülse gegen den Flansch eines Ge­ schosses anschlägt als schwierig erwiesen, eine aus­ reichende mechanische Festigkeit der Metallschichten zu erzielen. Diese starken Bremskräfte wirken in die am wenigstens gewünschte Richtung der Metallschichten, d. h. auf die pyrotechnische Ladung zu. Selbst wenn die pyrotechnische Ladung gegen die Metallschichten gedrückt ist, ist die Festigkeit der Metallschichten in Richtung auf die pyrotechnische Ladung zu geringer als auf die sehr glatte Oberfläche der leitenden und isolierenden Teile da die pyrotechnische Ladung aus zusammengepreßtem Pulver besteht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen der­ artigen Zünder - der insbesondere zum sehr schnellen Zünden geeignet ist - zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit aus Sicherheitsgründen etwas langsamer zu machen, um so die Sicherheit gegenüber unbeabsichtigtem Zünden zu verbessern, ohne daß die Konstruktion des Zünders geändert werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektri­ schen Zünder gelöst, der durch die Merkmale des Patentan­ spruches 1 gekennzeichnet ist.

Weitere kennzeichnende Merkmale des erfindungsgemäßen Zünders sind den Unteransprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen elektrischen Zünder im Vertikal­ schnitt; und

Fig. 2 eine Einzelheit des Zünders im Vertikal­ schnitt in vergrößertem Maßstab.

Der in der Fig. 1 gezeigte elektrische Zünder 1 ist in einer Öffnung 2 in einer Wand 3, die irgend­ eine Art einer Ladung eines Artilleriegeschosses einer Granate, Rakete u. dgl. umgibt, befestigt. Um den Zün­ der in der Wand zurückzuhalten wenn das Geschoß wäh­ rend des Abfeuerns hohen Beschleunigungskräften aus­ gesetzt ist, ist die Öffnung mit einer Schulter 4 versehen. Der Zünder selbst weist einen breiteren Teil 5 auf der über eine Isolierhülse 6 an dieser Schulter anliegt und der der während des Abfeuerns auftretenden mechanischen Belastung widerstehen kann.

Der breitere Teil 5 des Zünders weist einen unte­ ren Teil 7 auf, der als Verbindungselement zum Verbin­ den des Zünders mit einer Spannungsquelle dient.

Der Zünder weist weiterhin einen ersten Körper 8 in Form einer Hülse aus beispielsweise Chromstahl oder einem anderen elektrisch leit­ fähigen Material auf. Der obere Abschnitt des weiteren Teils 5 ist mit einem zweiten Körper 9 in Form eines länglichen Stiftes versehen, der koaxial in das Innere der Hülse 8 ragt. Auch dieser zweite Körper ist wie der breitere Teil 5 aus einem elektrisch leitfähigen Material beispielsweise einer Eisen- oder Nickellegierung hergestellt. Die Körper 8 und 9 sind miteinander mittels eines elektrisch isolierenden Körpers 10 aus Glas, Porzellan oder einem anderen ähnlichen Material befestigt. Der erste Körper 8 ist an seinem unteren Ende mit einem Flansch 11 versehen der über einen isolierenden Ring 12 an der oberen Stirnfläche des weiteren Teils 5 des Zünders anliegt.

Die ersten und zweiten Körper 8 und 9 sowie der isolierende Körper 10 sind mit einer gemeinsamen flachen Stirnfläche 13 ausgebildet auf der eine An­ zahl Schichten, die in der Fig. 1 nicht im Detail dar­ gestellt sind, angeordnet sind, die jedoch in Verbin­ dung mit der Fig. 2 im folgenden beschrieben werden.

Eine konventionelle pyrotechnische Ladung 14 ist gegen die oberste Schicht mit hohem Druck angepreßt. Die Ladung ist in einer Kapsel 15 aus Aluminium ein­ geschlossen die mit einem Teil 16 versehen ist, der über den Flansch 11 so gebogen ist, daß selbst nach dem Preßvorgang ein hoher Druck der pyrotechnischen Ladung gegen die Stirnfläche 13 aufrechterhalten wird.

Um die Kapsel 15 auch bei den hohen Bremskräften, die beim Ansetzen eines Munitionsgeschosses auftreten zurückhalten zu können ist ein Ring 17 in der Öffnung 2 angeordnet der den Teil 16 der Kapsel fest gegen den Flansch 11 drückt, so daß die Kapsel in der korrekten Position gehalten wird. Der Ring besteht bevorzugt aus einem rostfreien Stahl und wird in der Öffnung 2 durch eine Deformation 18 oder mittels einer Verschraubung in der Öffnung 2 gehalten. Um die pyrotechnische Ladung gegen Feuchtigkeit, Staub usw. abzudichten ist ein O-Ring 19 zwischen der Kapsel 15 und dem ersten Körper 8 angeordnet.

Aus der Fig. 2 ist die Anbringung des Verbindungs­ elementes 20 ersichtlich, welches die leitfähigen Kör­ per 8 und 9 elektrisch miteinander verbindet. Das Verbindungselement 20 weist eine oder mehrere vergleichsweise dünne Metallschichten 21, 22 auf, die sowohl mit den Körpern 8 und 9 als auch mit dem isolierenden Körper 10 wegen der gemeinsamen sehr glatten Oberfläche verbunden sind. Die Körper 8 und 9 als auch der isolierende Körper 10 sind bezüglich ihres Materials und ihrer Montage auf die gleiche Art und Weise hergestellt wie die ent­ sprechenden Teile in der GB-PS 15 512/78 hergestellt sind und werden daher hier nicht im Detail beschrie­ ben. Selbst die Metallschichten 21 und 22 entsprechen den in der GB-PS beschriebenen Metallschichten. Da die obere Metallschicht 22 bei der vorliegenden Er­ findung durch eine zusätzliche Schicht aus einem inerten Material geschütz ist, sind die Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit an diese Schicht nicht so hoch verglichen mit der entsprechenden Schicht in der britischen Anmeldung, d. h., daß die obere Metall­ schicht aus einem einfacheren Metall als Gold, welches in dieser Anmeldung erwähnt worden ist, hergestellt sein kann.

Wie bereits in der Einleitung der vorliegenden Anmeldung erwähnt, gibt es einige Anwendungszwecke bei denen eine etwas "langsamere" elektrische Funk­ tion des elektrischen Zünders erforderlich ist. Dies kann durch eine zusätzliche Schicht aus einem inerten, isolierenden Material beispielsweise Glas, Silizium­ dioxid oder ein ähnliches Material erzielt werden, wobei diese Schicht auf der Oberfläche 13 so aufge­ bracht ist, daß sie sowohl die obere Metallschicht 22 als auch die mögliche Unterbrechungsspalte 24 in den Metallschichten schützt. Die isolierende Schicht ist direkt auf die obere Metallschicht durch Aufdampfen unter Vakuum, d. h. das gleiche Verfahren wie es zum Aufbringen der Metallschichten verwendet worden ist, aufgebracht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat diese Schicht die Dicke von ungefähr 1 µ.

Zusätzlich zu der besagten elektrisch langsameren Funktion wird durch diese zusätzliche Schicht auch eine stärkere Verbindung der Metallschichten mit der Ober­ fläche 13 erzielt. Ein anderer Vorteil durch die zusätz­ liche Schicht besteht darin, daß die Metallschichten durch die benachbarte pyrotechnische Ladung nicht so stark der Korrosion ausgesetzt sind. Insbesondere in den Bereichen die mit Unterbrechungsspalten 4 in den Metallschichten versehen sind ist dies sehr wichtig da die Metallschichten in diesen Regionen besonders mechanischen und chemischen Zerstörungen ausge­ setzt sind.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Zünder mit zwei elektrisch leit­ fähigen Körpern 8 und 9 die durch einen isolierenden Körper 10 voneinander getrennt sind. Die leitfähigen Körper und der isolierende Körper bilden eine sehr glatte gemeinsame Oberfläche die mit einem dünnen Verbindungselement 20 versehen ist, welches die leit­ fähigen Körper elektrisch miteinander verbindet. Eine pyrotechnische Ladung 14 steht mit diesem Ver­ bindungselement in Berührung um gezündet zu werden wenn dieses Element durch durchfließenden elektrischen Strom erhitzt wird. Das Verbindungselement weist eine oder mehrere dünne Metallschichten 21, 22 auf, die auf die glatte Oberfläche aufgebracht sind. Um dem Zünder eine gewisse "langsamere" elektrische Funktion zu geben und auch die mechanische Festigkeit des Verbindungselements 20 zu erhöhen weist dieses Ele­ ment 20 eine zusätzlich dünne Schicht 23 aus einem inerten Material vorzugsweise eine Glas- oder Silizium­ dioxidschicht auf, die direkt auf die obere Metall­ schicht aufgebracht ist.

Claims (5)

1. Elektrischer Zünder, insbesondere für Artilleriemunition, mit zwei elektrisch leitfähigen Körpern, die durch einen isolieren­ den Körper, insbesondere aus Glas oder einem Keramikmaterial voneinander getrennt sind, wobei die leitfähigen Körper und der isolierende Körper eine sehr glatte gemeinsame Ober­ fläche bilden, die mit einem dünnen Verbindungselement aus wenigstens einer dünnen Metallschicht versehen ist, um die leitfähigen Körper miteinander elektrisch zu verbinden, und mit einer pyrotechnischen Ladung, die mit hohem Druck an das dünne Verbindungselement angepreßt ist, um von diesem ge­ zündet zu werden, wenn es infolge Stromdurchgang erwärmt ist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (20) auf seiner wenigstens einen dünnen Metallschicht (21, 22) eine weitere dünne Schicht (23) aus seinem inerten elektrisch isolierenden Material aufweist, die direkt auf die obere Metallschicht (22) aufgebracht ist.

2. Elektrischer Zünder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schicht (23) bevorzugt aus Glas, Siliziumdioxid oder einem ähnlichen Material be­ steht, und direkt auf die obere Metallschicht (22) durch Aufdampfen unter Vakuum aufgebracht ist.

3. Elektrischer Zünder nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schicht (23) eine Dicke von ungefähr 1 µm aufweist.

4. Elektrischer Zünder nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die pyrotechnische Ladung (14) mittels einer Kapsel (15), die so ausgebildet ist, daß sie auch wenn der Zünder hohen Bremskräften ausge­ setzt ist, zurückgehalten wird, an die Schicht (23) an­ gepreßt ist.

5. Elektrischer Zünder nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kapsel (15) durch ein Teil (16) in ihrer Position gehalten ist, der über einen Flansch (11) des ersten Körpers (8) gebogen ist und an diesem mittels eines Befestigungsringes (17) angedrückt ist.