DE3642942A1 - Mehrkammer-treibladungsanzuender - Google Patents
Mehrkammer-treibladungsanzuenderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Treibladungsanzünder mit einem
Primäranzündelement und mit einer, in einer Brennkammer
angeordneten als Formkörper vorliegenden Anzündmischung.
Treibladungsanzünder dienen zum Anzünden von Treibladungen,
insbesondere von Treibladungspulverbetten. Diese Treib
ladungsanzünder finden beispielsweise Anwendung bei
Raketen, Treibkartuschen oder Ausstoßladungen oder für
pyrotechnische Artikel. Insbesondere werden sie jedoch zum
Anzünden der Treibladung von Munition für Rohrwaffen ver
wendet und daher als Treibladungsanzünder bezeichnet.
Bei derartigen Treibladungsanzündern ist das mechanisch
oder elektrisch auslösbare Anzündelement räumlich von einer
Verstärkungsladung getrennt, welche als zweites Stoffge
misch den eigentlichen Anzündvorgang, d.h. die Anzündung
des Treibladungspulvers, bewirkt.
Als Verstärkungsladungen dienen Anzündmischungen unter
schiedlicher Form und Zusammensetzungen. Diese Anzünd
mischungen können auch als Formkörper (Ringtabletten,
Scheiben, Zylinder usw.) vorliegen.
Ein Treibladungsanzünder soll bei möglichst geringer
mechanischer Belastung ein Treibladungspulverbett im ge
samten Anwendungstemperaturband möglichst schnell und
gleichmäßig anzünden.
Die Nachteile der bekannten Treibladungsanzünder liegen
in Ungleichmäßigkeiten der Strömungsgeschwindigkeit der
ausströmenden Anzündgase und der unterschiedlichen Aus
strömdauer der Anzündgase.
So ist bekannt, daß bei zu hohen Einströmgeschwindigkeiten
der Anzündgase in ein Treibladungspulverbett Löschungsvor
gänge an der Treibladungspulveroberfläche auftreten können.
Dies führt zu einer mehr oder weniger stark streuenden
Anzündung des Treibladungspulverbettes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Treibladungs
anzünder bereitzustellen, der eine verbesserte Anzündung
des Treibladungspulverbettes gewährleistet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Treibladungsanzünder
mit einem Primäranzündelement und mit einer, in einer Brenn
kammer angeordneten als Formkörper vorliegenden Anzünd
mischung, der dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens
zwei Brennkammern vorgesehen sind, die in Reihe geschaltet und jeweils
durch eine Drosselscheibe voneinander getrennt sind und über diese in
direkter Wirkverbindung stehen und daß in jeder Brennkammer
eine Anzündmischung vorhanden ist, die sich von der (den)
anderen Anzündmischung(en) hinsichtlich ihrer Verbrennungs
eigenschaften unterscheidet.
Der erfindungsgemäße Treibladungsanzünder besitzt zweck
mäßigerweise ein zylindrisches Gehäuse, dessen eines Ende
durch ein Bodenstück verschlossen ist, in dem das Primär
anzündelement untergebracht ist.
An das Bodenstück schließt sich eine erste Brennkammer an,
in der sich eine Anzündmischung befindet. Diese erste
Brennkammer steht über eine Drosselscheibe mit einer sich
daran anschließenden zweiten Brennkammer in Verbindung,
die ebenfalls eine Anzündmischung enthält.
Die Anzündmischungen sind vorteilhafterweise im mittleren
Bereich der Brennkammern angeordnet.
Die Form und die Zusammensetzung der Anzündmischungen
wählt man zweckmäßigerweise derart, daß sich ihre Ver
brennungseigenschaften stark voneinander unterscheiden.
Die Brennkammern legt man zweckmäßigerweise derart aus,
daß sie möglichst optimal an die darin befindlichen
Anzündmischungen angepaßt sind.
Durch dieses Mehrkammersystem wird gewährleistet, daß die
unterschiedlichen Anzündmischungen, die bekannterweise
unterschiedliche Verbrennungsdruckniveaus benötigen, je
weils bei den für sie optimalen Druckniveaus abbrennen
können.
Durch die Anwesenheit von mindestens zwei Brennkammern und
darin angebrachten unterschiedlichen Anzündmischungen können
die für ein gegebenes Treibladungspulverbett optimalen
Anzündungsbedingungen geschaffen werden. So ist es möglich,
für eine optimale Vermischung der Anzündgase, bestehend
aus Gas, Kondensaten und heißen Partikeln, Sorge zu tragen.
Zudem können die Strömungsgeschwindigkeit der Anzündgase
sowie die Abströmzeit eingestellt werden.
Um dies zu erreichen, ist die Drosselscheibe bei einer be
vorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit Abström
bohrungen ausgestattet. Diese Abströmbohrungen haben vorzugs
weise einen unterschiedlichen Durchmesser. Dadurch und durch
die Anordnung dieser Abströmbohrungen kann die Abströmge
schwindigkeit der Anzündschwaden zeitlich gesteuert werden.
Nach einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform liegen die
Anzündmischungen als Preßkörper vor. Dadurch ist es möglich,
ihnen eine bestimmte Form zu verleihen, die ebenfalls eine
zeitliche Steuerung der Abströmgeschwindigkeiten der Anzünd
schwaden ermöglicht.
Das jeweilige Brennkammervolumen ist vorzugsweise auf die
Verbrennungseigenschaften der Anzündmischungen abgestimmt.
Diese Abstimmung wird vorzugsweise mit in der Brennkammer
angebrachten Ausgleichsteilen erzielt. Dabei handelt es sich
um inerte Einsätze für die Brennkammern, mit denen sowohl
der Abstand der Anzündmischungen von Drosselscheibe(n) bzw.
Boden oder Abschlußteil als auch das Brennkammervolumen ver
ändert werden können.
Die Ausgleichsteile sind vorzugsweise ringförmige Abstands
halter (Distanzhalter). Der Außendurchmesser dieser
Abstandshalter ist vorzugsweise derart, daß sie an der
Innenwandung des Gehäuses anliegen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die als Preß
körper vorliegenden Anzündmischungen durch jeweils einen ober
halb und unterhalb dieser Anzündmischungen angeordnetes
Abstandshalter (Distanzhalter) im mittleren Bereich der
Brennkammer gehalten.
Die letzte Brennkammer, d.h. die vom Anzündelement abge
wandte Brennkammer ist vorzugsweise mit einem Abschlußteil
versehen, das mit mindestens einer Abströmbohrung ausge
stattet ist. Auch die Form bzw. der Durchmesser dieser
Abströmbohrung bzw. der Hauptabströmdüse werden derart ge
wählt, daß die Anzündgase in der gewünschten Weise aus
treten.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Treibladungsan
zünders werden das Bodenstück, die Ausgleichsteile, die
Drosselscheibe und das Abschlußteil zweckmäßigerweise ein
stückig im Kaltfließpreßverfahren hergestellt. Dies gilt
insbesondere für die Massenfertigung.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4, welche bevor
zugte Ausführungsformen darstellen, näher erläutert.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs
gemäßen Treibladungsanzünder mit zwei
Brennkammern;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungs
gemäßen Treibladungsanzünder mit mehr
als zwei Brennkammern;
Fig. 3 eine Aufsicht auf das Abschlußteil 14 der
Fig. 1, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf die in der Fig. 1
gezeigte Drosselscheibe 8.
Der in der Fig. 1 gezeigte Treibladungsanzünder mit zwei
Brennkammern besitzt ein zylindrisches Gehäuse 3, das am
unteren Ende durch ein scheibenförmiges Bodenstück 1 ver
schlossen ist. In diesem Bodenstück 1 ist ein Primäranzünd
element 2 angebracht, das entweder elektrisch oder mechanisch
ausgelöst werden kann.
Die erste Brennkammer 7 wird gebildet aus dem zylindrischen
Gehäuse 3, dem Bodenstück 1 und der Drosselscheibe 8. Die
Drosselscheibe 8 (man vergleiche Fig. 4) besitzt Abström
bohrungen 9. Die Größe der Brennkammer wird eingestellt
durch die Länge und das Volumen der Ausgleichsteile 4, 5 und
die Dicke der als Preßkörper vorliegenden Anzündmischung 6.
Die sich daran anschließende zweite Brennkammer 13 wird ge
bildet durch das zylindrische Gehäuse 3 die Drosselscheibe
8 und das Abschlußteil 14, das eine Abströmbohrung 15 auf
weist. Die Größe der zweiten Brennkammer 13 wird bestimmt
durch die Länge und das Volumen der Ausgleichsteile 10, 11 und
die Dicke der als Preßkörper vorliegenden Anzündmischung 12.
Bei den Ausgleichsteilen 4, 5, 10 und 11 handelt es sich
bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform um ringförmige
Abstandshalter (Distanzhalter), die mit ihrer Außen
wand an der Innenwand des Gehäuses 3 anliegen. Die als
Preßkörper vorliegenden Anzündmischungen 6, 12 sind zweck
mäßigerweise scheibenförmig und liegen mit ihrem Außen
durchmesser ebenfalls an der Innenwand des Gehäuses 3 an.
Diese Preßkörper liegen somit auf den Abstandshaltern
auf und werden durch diese im mittleren Bereich der Brenn
kammern 7, 13 gehalten.
Die Wirkungsweise dieses in Fig. 1 gezeigten Treibladungs
anzünders ist die folgende:
Nach entweder mechanischer oder elektrischer Initiierung des
Primäranzündelementes 2 werden die entstehenden Umsetzungs
produkte in die Brennkammer 7 eingeblasen und entzünden die
als Preßkörper vorliegende Anzündmischung 6.
Besteht diese Anzündmischung aus einem Nitrocellulosepulver,
dann werden vorwiegend heiße Gase gebildet. Der dabei ent
stehende Gasdruck in der Brennkammer 7 wird durch die Größe
der Brennkammer 7 und die Wahl der Abströmbohrungen 9 der
Drosselscheibe 8 reguliert. Dabei wirkt die in Fig. 4 darge
stellte Drosselscheibe 8 durch unterschiedlich große Abström
bohrungen 9 als druckabhängiges Ventil. Die großen Abström
bohrungen drosseln die Verbrennungsprodukte der Anzünd
mischung 6 wenig, während die kleinen Abströmbohrungen 9 um
so mehr verblocken, je höher der Druck in der Brennkammer 7
ansteigt. Durch Optimierung der Durchmesser der Abström
bohrungen 9 (z.B. mehrere verschiedene Bohrungsdurchmesser)
kann somit ein in weiten Grenzen variierbarer Verbrennungs
druck in der Brennkammer 7 sowie ein geregelter Massendurch
satz der Gase durch die Drosselscheibe erzielt werden.
Über die Abströmbohrungen 9 der in Fig. 4 gezeigten Drossel
scheiben werden die Verbrennungsprodukte der Anzündmischung
6 in die zweite Brennkammer 13 eingeleitet. Diese Ver
brennungsprodukte entzünden die dort befindliche, als
Preßkörper vorliegende Anzündmischung 12. Dieser Preßkörper
kann beispielsweise eine Ringtablette aus Schwarzpulver
sein. In diesem Fall sind die Verbrennungsprodukte der
Anzündmischung vorwiegend heiße Partikel und Kondensate.
Das optimale Druckniveau wird durch die Länge der Aus
gleichsteile 10, 11 und die Dicke des Anzündmischung-Preß
körpers 12 eingestellt. Die in der zweiten Brennkammer 13
gemischten heißen Gasprodukte der Anzündmischung 6 treten
zusammen mit dem heißen Partikel-Kondensat-Gasgemisch der
zweiten Anzündmischung 12 als gemeinsamer Anzündschwaden
durch Ausströmbohrung 15 des in Fig. 3 gezeigten Anschluß
teiles 14 aus und sorgen für die Anzündung eines nachge
schalteten Treibladungspulverbettes, das sich beispiels
weise in einer Patrone befindet.
Der in der Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Treibladungs
anzünder mit mehreren Brennkammern besitzt ebenfalls ein
zylindrisches Gehäuse 3 mit einem Bodenstück 1, in dem das
elektrisch oder mechanisch auslösbare Primäranzündelement
2 angebracht ist. Die erste Brennkammer 19 wird gebildet
durch das Gehäuse 3, das Bodenstück 1 und die mit einer
Abströmbohrung 21 ausgestattete Drosselscheibe 20. Die
Größe der Brennkammer wird bestimmt durch die Länge und das
Volumen der Ausgleichsteile 16, 17 und die Dicke des An
zündmischungs-Preßkörpers 18.
Die weitere(n) Brennkammer(n) 24 ist (sind) in der Fig. 2
vereinfacht dargestellt und besitzt (besitzen) Ausgleichs
teile 22, 23 und eine Drosselscheibe 25 mit schräg ange
ordneten Abströmbohrungen 26.
Die letzte Brennkammer 30 des Mehrkammersystems wird ge
bildet durch die Drosselscheibe 25, das Gehäuse 3 und das
Abschlußteil 31 mit den Abströmbohrungen 32. Die Größe
dieser Brennkammer 30 wird bestimmt durch die Ausgleichs
teile 27, 28 und den Anzündmischungs-Preßkörper 29.
Die Ausgleichsteile 16, 17, 22, 23, 27, 28 und die als
Preßkörper vorliegenden Anzündmischungen 18, 29 der in
der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Treibladungsanzünders sind ebenso ausgestaltet wie die ent
sprechenden Teile der in der Fig. 1 dargestellten Aus
führungsform, d.h. es handelt sich um ringförmige Ab
standshalter bzw. um Preßkörperscheiben. Der Durchmesser
der Drosselscheiben 20, 25 ist ebenso wie bei der in der
Fig. 1 gezeigten Ausführungsform derart, daß sie mit ihrer
radialen Seitenfläche an der Innenwand des zylindrischen Ge
häuses 3 anliegen.
Der in der Fig. 2 dargestellte Treibladungsanzünder unter
scheidet sich von demjenigen der Fig. 1 dadurch, daß
zwischen der Brennkammer 19, die dem Anzündelement 2 be
nachbart ist, und der letzten Brennkammer 30, die durch das
Abschlußteil 31 verschlossen ist, noch eine (oder mehrere)
weitere Brennkammer(n) dazwischengeschaltet ist (sind). Man
kann dadurch verschieden geformte und zusammengesetzte
Anzündmischungen bzw. Zündmischungs-Preßkörper zum Ein
satz bringen, so daß die austretenden Anzündgase die für
die Anzündung des Treibladungspulverbettes optimale
Temperatur, Geschwindigkeit usw. besitzen.
- Bezugszeichenliste:
1 Bodenstück
2 Anzündelement
3 Gehäuse
4 Ausgleichsteil
5 Ausgleichsteil
6 Anzündmischung
7 1. Brennkammer
8 Drosselscheibe
9 Abströmbohrung
10 Ausgleichsteil
11 Ausgleichsteil
12 Anzündmischung
13 2. Brennkammer
14 Abschlußteil
15 Ausströmbohrung
16 Ausgleichsteil
17 Ausgleichsteil
18 Anzündmischung
19 1. Brennkammer
20 Drosselscheibe
21 Abströmbohrung
22 Ausgleichsteil
23 Ausgleichsteil
24 Brennkammer
25 Drosselscheibe
26 Abströmbohrung
27 Ausgleichsteil
28 Ausgleichsteil
29 Anzündmischung
30 Brennkammer
31 Abschlußteil
32 Ausströmbohrung
Claims (9)
1. Treibladungsanzünder mit einem Primäranzündelement
und einer, in einer Brennkammer angeordneten, als Form
körper vorliegenden Anzündmischung,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Brennkammern (7, 13, 19, 24, 30)
vorgesehen sind, die in Reihe geschaltet und jeweils
durch eine Drosselscheibe (8, 20, 25) voneinander ge
trennt sind und über diese in direkter Wirkverbindung
stehen und
daß in jeder Brennkammer (7, 13, 19, 24, 30) eine An
zündmischung (6, 12, 18, 29) vorhanden ist, die sich
von der (den) anderen Anzündmischung(en) (6, 12, 18,
29) hinsichtlich ihrer Verbrennungseigenschaften
unterscheidet.
2. Treibladungsanzünder nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Drosselscheibe (8, 20, 25)
mindestens eine Abströmbohrung (9, 15, 21) aufweist.
3. Treibladungsanzünder nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Drosselscheibe (8, 20, 25)
mehrere Abströmbohrungen (9, 15, 21) unterschied
lichen Durchmessers aufweist.
4. Treibladungsanzünder nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige
Volumen der Brennkammern (7, 13, 19, 24, 30) auf die
Verbrennungseigenschaften der darin angebrachten
Anzündmischungen (6, 12, 18, 29) abgestimmt ist.
5. Treibladungsanzünder nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Abstimmung der Volumina der
Brennkammern (7, 13, 19, 24, 30) Ausgleichsteile (4,
5, 10, 11, 16, 17, 22, 23, 28) in den Brennkammern
(7, 13, 19, 24, 30) angeordnet sind.
6. Treibladungsanzünder nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ausgleichsteile (4, 5, 10, 11,
16, 17, 22, 23, 28) als ringförmige Abstands
halter ausgestaltet sind.
7. Treibladungsanzünder nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte
Brennkammer (13, 30) ein Abschlußteil (14, 31) mit
mindestens einer Ausströmbohrung (15, 32) aufweist.
8. Treibladungsanzünder nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzünd
mischungen (6, 12, 18, 29) als Preßkörper vorliegen.
9. Treibladungsanzünder nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine oder mehrere Anzündmischungen (6,
12, 18, 29) fein vermahlenes, inertes Material ent
halten.
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1986
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