DE3226269A1

DE3226269A1 - Teilverbrennbarer treibladungsanzuender

Info

Publication number: DE3226269A1
Application number: DE19823226269
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. 8510 Fürth Brede; Alfred 8502 Zirndorf Hörr; Horst Dipl.-Phys. Dr. 8510 Fürth Penner
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1982-07-14
Filing date: 1982-07-14
Publication date: 1984-02-16
Also published as: DE3381474D1; EP0100840A2; DE3226269C2; US4492167A; EP0100840A3; EP0100840B1

Description

- /~ Troisdorf, den 27.04.1982 OZ: 82031 (4147) Dr.Sk/Ce

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln

Teilverbrennbarer Treibladungsanzünder

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Treibladungsanzünder, die ein verbrennbares Zündführungsrohr enthalten, das in ein metallisches Bodenstück eingesetzt ist. Das metallische Bodenstück ist gegebenenfalls mehrteilig und umschließt eine Anzündladung und einen sich daran anschließenden, zentral angeordneten, Abtienn gasf ührungsraum, der in den Innenraum des Zündführungsrohres ausmündet. In dem Zündführungsrohr befindet sich eine Übertragungsladung, die eine Hauptladung, die rings um das Zündführungsrohr angeordnet ist, zündet.

Bei diesen bekannten Treibladungsanzündern wird das verbrennbare Zündführungsrohr oft nur unvollständig abgebrannt und es bleibt an dem Bodenstück hängen. Ein solches, unvollständiges Abbrennen des Zündführungsrohres ist jedoch unerwünscht.

Es bestand deshalb die Aufgabe, Treibladungsanzünder der oben genannten Ausgestaltung so zu modifizieren, daß die Zündführungsrohre möglichst vollständig verbrennen und von dem Bodenteil abgetrennt werden.
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In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Treibladungsanzünder gefunden, der ein, gegebenenfalls mehrteiliges, metallisches Bodenstück, das eine Anzündladung und einen sich daran anschließenden zentral angeordneten Abtrenngas-

1Π führungsraum umschließt, sowie ein, eine tibertragungsladung enthaltendes, in das Bodenstück eingesetztes und sich an dieses anschließendes, verbrennbares Zündführungsrohr besitzt, der durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Anordnungen gekennzeichnet ist.

Der erfindungsgemäße Hohlraum·wird an seiner einen Längsseite durch das verbrennbare Zündführungsrohr teilweise oder vollständig begrenzt. Es ist erfindungsgemäß nicht notwendig, daß das Zündführungsrohr bis zum Boden dieses Hohlraumes in das Bodenteil eingesetzt ist; wesentlich ist nur, daß es mindestens bis zur Oberkante der Düse die seitliche Begrenzung für den Hohlraum bildet.

Wenn das Zündführungsrohr bis zum Boden des Hohlraumes in ?b dem Bodenstück eingesetzt ist, ist es von Vorteil, dieses mit einer MetalLwandung zu dem Hohlraum hin abzudecken. Dadurc'i kann ein unerwünschtes Nachglimmen des in das Bodenstück eingesetzten Teil des Zündladungsrohres verhindert werden.
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Der Hohlraum ist weiterhin so ausgebildet, daß die darin durch Abbrennen de in ihm befindlichen Abtrennladung entwickelten Gase durch die Düse austreten können. In einer bevorzugten Durchführungsform besitzt deshalb der Hohlraum zu der Düse hin eine mehr oder weniger starke Anfasung.

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Der Winkel dieser Anfasung hängt von den strömungsmechanischen Eigenschaften, wie z.B. Druck, Temperatur, Geschwindigkeit und Zähigkeit der Verbrennungsgase des Abtrennladungspulvers, ab. Vorzugsweise betrügt er zwischen' 40 und 50°.

Die Düse ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Ihre Spaltbreite, die ebenfalls von den oben genannten strömungsmechanischen Eigenschaften der Verbrennungsgase der» in dem Hohlraum befxndlichen Abtrennladung abhängt, soll vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,7 mm betragen.

Der Teil des Bodenstückes, der sich zwischen dem Hohlraum und dem Anzündgasführungsraum befindet, kann auch als gesondertes Teilstück vorgefertigt in dem Bodenstück ver-

^5 ankert sein. In einem solchen Falle liegt dieses Teilstück als ein Rohr vor, dessen Innendurchmesser dem gewünschten Durchmesser des Anzündgasführungsraumes entspricht.. Das Rohrende ist dann als Kragen ausgebildet;Yaieses Kragens bildet die Unterkante der Düse; die geometrische Form des Kragezuibschlusses bestimmt damit dann auch die geometrische Form der Düse, wobei die Form des Kragens vorzugsweise als Sechskant ausgebildet ist.

Das Material eines solches Rohres kann von dem Material des Bodenstücks unterschiedlich sein; gegebenenfalls kann es auch ein verbrennbares Material sein.

Die in dem Hohlraum befindliche Abtrennladung ist ein an sich bekannt or, Pul vor /,.B. auf Bar.Lrs von Nitrocellui on»- ^O oder Schwarzpulver oder ein Bor/Kaliumnitrat-Pulver oder Mischungen dieser Komponenten. Es liegt vorzugsweise in Tablettenform vor und füllt den Hohlraum teilweise oder vollständig aus.

Λ Wenn der Hohlraum in einer bevorzugten Durchführungsform der Erfindung als ringförmiger Hohlraum ausgebildet ist, dann ist es von Vorteil, auch die Abtrennladungstabletten als Ringtabletten einzusetzen.

Durch die Zusammensetzung der Abtrennladung, insbesondere der Tablette, die sich direkt an der Düse befindet, kann der zeitliche Verlauf des Abbrands dieser Abtrennladungstablette durch Zusatz von Verzögerungssätzen gesteuert werden. Vorzugsweise enthält die der Düse am nächsten gelegene Tablette einen solchen, an sich bekannten, Verzögerungssatz.

Zur besseren Durchzündung sieht eine vorteilhafte Durchführungsform der Erfindung noch ein zusätzliches Gasaufnahmevolumen vor, das anschließend - d.h. unterhalb - an den, das Abtrennladungspulver enthaltenden Hohlraum ange~ ordnet ist; dort sammeln sich zunächst die von außen durch die ßingdüse strömenden Anzündgase. Die Zündung der Abtrennladung kann dadurch verbessert werden.

Die erfindungsgemäße Ausführung eines Treibladungsanzünder: bewirkt, daß das Zündführungsrohr im Bereich der Düse mechanisch und thermisch besonders stark angegriffen wird, so daß es dort zur vollständigen Verbrennung oder zum Ab- ^-^; trennen dieses Rohres kommt. Dan it führt die vorliegende Durchführungsform zur Lösung dei gestellten Aufgabe.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels aufgezeigt * ^; und weiter erläutert.

Figur 1 zeigt rinen Halbschnitt durch das Anzündstück eines Treibladungsanzünders mit einer erfindungsgemäßen Anordnung In das Bodenstück 1 ist ein Zündführungsrohr 5 eingesetzt. - ^yIm Bodenteil dieses Bodenstücks 1 befindet sich zentral eine Anzündladung 2, die z.B. von einem, hier nicht ge-

zeigten, elektrischen Zünder gezündet werden kann. Das Bodenstück umschließt den zentral gelegenen Anzündgasführungsraum 3 und, zusammen mit dem unteren Teil des Zündführungsrohres 5» den Hohlraum 8, der als Hochdruckraum ausgebildet ist. Dieser Hochdruckraum enthält ringförmige Abtrennladungstrabletten 7. Eine Ringdüse 9 verbindet den Hochdruckraum 8 mit dem durch das Zündführungsrohr 5 gebildeten Raum, in dem die Übertragungsladung 4- in Form eine Tablettensäule untergebracht ist. Außerdem ist unterhalb ^O der Abtrennladung noch ein Gasaufnähmevolumen 11 vorgesehen damit eine bessere Durchströmung der Ringtabletten 7 währen der Anzündung gegeben ist.

Figur 2 zeigt eine detaillierte, bevorzugte Durchführungs- ^5 form im Bereich des Hohlraumes 8 und der Düse 9. Dabei wird die Wand des Hohlraumes 8 gegenüber dem Zündführungsrohr 5 durch eine Metallwand 10 abgedeckt. Diese Metallwand kann auch nur einen Teil des Zündführungsrohres abdecken oder auch bis zur Düse hin geführt sein. Weiterhin ist der innere Teil der Wandung des Hohlraumes als Rohr 6 ausgebildet, das einen Kragen 12 zum Zündführungsrohr hin aufweist. Der Kragen 12 ist weiterhin so ausgebildet, daß sein Endstück eine Anfasung von etwa 4-5° zu der Ringdüse 9 hin aufweist. Der Übersichtlichkeit halber sind in dieser Figur 25die Abtrennladungen 7 und die Übertragungsladungen 4 nicht eingezeichnet.

In Figur 3 wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen -,.-.Anordnung in einem Treibladungsanzünder, der sich in einer Patrone befindet, gezeigt« Bei 13 befindet sich das Polstück des Treibladungsanziinders. Wenn an dieses eine Spannung angelegt w:\rd, zündet die Anzündladung 2. Der Zündstrahl dieser Ladung wird durch den Anzündgasführung.';raum ,c-zur Tablettensäule 4 geleitet und zündet dieae. -ijurch die abbrennende Tablettensäule ¹V werden zeitlich verzögert die

in dem Hohlraum 8 angeordneten Ringtabletten 7 gezündet. Je nach dem Zustand des sich bereits aufbauenden Umgebungsdruckes in der gesamten Patronenhülse ergibt sich eine Druckdifferenz zwischen dem Hohlraum 8 und dem außerhalb des Zündführungsrohres 5 liegenden Druckraum 14-, in dem die Hauptladung 15 ebenfalls durch die Tablettensäule 4 über (hier nicht gezeigte) Bohrungen durch das Zündführungsrohr 5 Rezündet wurde.

Je nach den Eigenschaften des Verbrennungsvorganges der Hauptladung 15 kann durch eine entsprechende Wahl der Zusammensetzung der Ringtabletten 7 und durch eine gezielte Optimierung des Spaltes der Düse 9 hinsichtlich z.B. Breite und geometrischer Form das Abtrennen des Zündrohres im Bereich der Düse sowohl zeitlich als auch in seiner Stärke eingestellt werden.

Die Figur H- zeigt den zeitlichen Druckverlauf im Hochdruckraum 8 des Treibladungsanzünders (a) und im Treibladungspulverraum (b). Nach Zündung des Treibladungsanzünders entwickelt sich im Hochdruckraum 8 zunächst der gleiche Druck wie im gesamten durch das Zündführungsrohr gebildeten Innenraum. Erst nach einer Verzögerungszeit -ütp zünden die im Hochdruckraum 8 liegenden Tabletten 7· Je nach Stoffart der Tabletten entsteht ein Hochdruckstoß Δρ, der zu einer starken, plötzlichen Abströmung der Verbrennungsprodukte durch die Ringdüse 9 führt. Das verbrennbare Rohr 5 wird an dieser Stelle geschwächt und durch die fortschreitende Treibladungspulverumsetzung in

?^ seiner Verbrennung unterstützt und damit abgetrennt. Der Druckverlauf im Treibladungsanzünder-Hochdruckräum und im Treibladungspulverraum zeigt dann den gleichen zeitlichen Verlauf, P^=Pp bzw. P₂ ^=P1·

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Leerseite

Claims

- 7 - Troisdorf, dei 27.CW-.1932 OZ: 82051 (41-4-7) Dr.Sk/Ce Patentansprüche:
/iJ Teilverbrennbarer Treibladungsanzünder mit

a) einem, gegebenenfalls mehrteiligen, metallischen Bodenstück (1), das eine Anzündladung und einen sich daran anschließenden,zentral angeordneten, Anzündgar;-führungsraum (3) umschließt

und

b) einem, eine Übertragungsladung (4) enthaltenden, in das Bodenstücic (1) eingesetzten und sich an dieses anschließenden, verbrennbaren Zündführungsrohr (5)» dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Anzündgasführungsraumes (3),

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wandung (6) des Anzündgasführungsraumes (3) und dem Zündführungsrohr (5) mindestens ein,Abtrennladungspulver (7) enthaltender, Hohlraum (8) angeordnet ist, dessen Verbindung zu dem, die Übertragungsladung (4) enthaltenden Teil des Zündführungsrohres (5) als Düse (9) zum Entweichen der von dem Abtrennladungspulver (7) nach dessen Zündung entwickelten Gase ausgebildet ist.
2. Treibladungsanzünder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8) an der dem Zündführungsrohr (5) zugewandten Seite durch eine zusätzliche Metallplatte (10) abgedeckt ist.
303. Treibladungsanzünder gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8) als ringförmiger Hohlraum ausgebildet ist.
4. Treibladungsanzünder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite der Düse

— ρ —

zwischen 0,2 und 0,7 mm liegt.
5. Treibladungsanzünder gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (9) als Ringdüse ausgebildet ist.
6. Treibladungsanzünder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Hohlraumes (8) zu der Düse (9)Hn angefast ist.
7. Treibladungsanzünder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6„ dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Fase 4-5° beträgt.
8. Treibladungsanzünder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (6) als ein zentral in das Bodenteil (1) eingesetztes Rohr mit einen nach außen stehenden Kragen (12) ausgebildet ist.
2Ci 9· Treibladungsanzünder gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8_? dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrennladungspulver (7 in dem Hohlraum (8) in Form von Ringtabletten vorliegt.
10. Treibladungsanzünder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, pt· dadurch gekennzeichnet, daß zur besser Durchströmung der Abtrennladungstabletten ein Gasaufnähmevolumen (11) anschließend an den das Abtrennladungspulver (7) enthaltenden Hohlraum (8) angeordnet ist.