DE7135862U - Elektrischer munitionszuender, insbesondere fuer handgranaten - Google Patents

Description

Karlsruhe, den 14-. Sept. 1971

ZPP/H/My

s-VZESKS KARIjSRUHE AUGSBURG Aktiengesellschaft

75 Karlsruhe 1

Gartenstrasse 71

Elektrischer Kunitionszünder, insbesondere für Handgranaten

Lie Erfindung betrifft einen elektrischen Muni ti one· Münder, insbesondere für Handgranaten, welcher eine durch Schlagv/irkung belastbare piezo-elektrische Zelle auf v/eist, wobei die durch die Schlagwirkung erzeugte elektrische Spannung in einem Kondensator gespeichert wird.

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Nach Verlassen des bei Stielhandgranaten angewandten Prinzips der Zündung mittels Abreißschnur, sind in der Folge eine Keine von Handgranaten zylindrischer oder eiförmiger Gestalt be-

deren Zünder etwa wie folgt aufgebaut sind und

arbeiten:

Im Unterteil des Handgranatenkörpers ist im Zentrum der Sprengladung eine Mundlochbuchse eingesetzt, welche der Aufnahme der zum Zünden der Handgranate erforderlichen Vorrichtung dient. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem mit Gewinde versehenen Zünderkörper, der in ein im Oberteil des Handgranatenkörpers angebrachtes Gegengev/inde einschraubbar ist. In Längsrichtung, von oben nach unten,· befinden sich in zentrischer Anordnung im Inneren des Zünderkörpers ein der Aufnahme des Zündhütchens dienender Halter, ein aus Bariumchr'omat, Kaliumnitrat, Perchlorate Zirkonium und Nickel bestehender Verzögerungssatz sowie ein aus Bleiazid und Sprengstoff bestehender Detonator. Zünd- und Verstärkungssatz des Detonators sind dabei 'in einer Hülse angeordnet, die auf den Zünderkörper aufgeschoben und mittels zweier Würgerillen dort angewürgt sind.

Seitlich an dem aus dem Handgranatenkörper-Oberteil herausragenden Teil des Zünderkörpers ist in waagerechter Ebene eine Achse angeordnet, die sowohl der Lagerung einer Spannfeder als auch eines Schlagstückes sowie eines Zünderbügels

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dient. Im *iichtgebrauchszustand ist diese Anordnung durch einen koaxial zur Achse verlaufenden Sicherungssplint gesichert, wobei die Spannfeder das Schlagstück gegen den Zünderbügel drückt. Der Sicherungsspli-nt hält den Zünderbügel am Handgranatenkörper fest. Soll die Handgranate entsichert v/erden, so geschieht dies durch Herausziehen des Sicherungssplintes; beim Werfen der Handgranate wird der Zünderbügel losgelassen. Hierbei wird das Schlagstück unter der Wirkung der Spannfeder um die Achse bewegt. Das Schlagstück drückt zunächst den Zünderbügel von der Handgranate ab und schleudert diesen weg; das nunmehr freigewordene Schlagstück schlägt auf das Zündhütchen auf, wobei dessen Zündsatz gegen den Amboß gepreßt und dabei gezündet wird. Die dabei entstehende Züridflam:;:^ ~ündet den Verzögerungssatz. Nach einer Brenrjeit von etwa 4,5 see. zündet der Verzögerungssatz nun seinerseits den Detonator; der entstehende Detonationsstoß bringt sodann schließlich die Sprengladung im Kandgranatenkörper zur Detonation.

Die vorstehende Schilderung von Aufbau und Wirkungsweise üblicher Handgranaten macht bereits deutlich, mit welchem mechanischen Aufwand derartige Handgranaten hergestellt v/erden müssen: Wicht nur, daß gleichermaßen in Zünderkörper und Oberteil des Handgranatenkörpers sauber passende, zueinander korrespondierende Gewinde eingeschnitten werden

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grtI auch οesonde re Sorgfalt beim Einpressen aes Zündhütchens in den Zünd- :.U ochen::aiier und beim Abdichten der zwischen Zündhütcnen u;'.i -halter entstehenden Ringfuge mittels Dichtungslack

Aus aiiedezr. ergibt sich, daß die Herstellkosten in einem deutlichen Mißverhältnis zum unumgänglich notwendigen, Sigenvo-rluste vermeidenden Aufwand derartiger Handgranaten stehen, deren V/irkung bekanntermaßen ohnehin mehr im

Zu diesen im Vorstehenden aufgeführten Mängeln und Nachteilen kommen noch weitere hinzu:

Wie bereits erwähnt, ist bei ;jeder dieser Handgranaten ein Verzögerungssatz erforderlich. Dieser hat jedoch infoige c;r Gefahr chemischer Zersetzung nur eine relativ begrenzte Lagerfähigiceit, die unter fünf Jahren liegt. Da aber bei der geschilderten Zünderkonstruktion ein Auswechseln nur des Verzögerungssatzes nicht möglich ist, ist es, nicht zuletzt aus Sicherheitsgründen, zwingend erforderlich, stets den gesamten Handgranatenzünder auszuwechseln. Daß hierdurch weitere hohe Kosten entstehen, liegt ohne weiteres auf der Han^.

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2ir. vorgeschlagener Zeitzünder, insbesondere für Handgranaten, mit einen: zündbaren Heizsatz, v/elcher nach seinem Abbrennen das Zünden des Detonators bewirkt und welcher dadurch jekennceichnet sein soll, daß eine zwischen dec dickwandigen Heizsatzgehäuse und einem elektrisch zündbaren Detonator angeordnete piezo-elektrische Zeile, in weicher eine der Erwartung des Heizsatzgehäuses entsprechende elektrische Ladung entsteht und beim Erreichen einer voroestimmten Spannung über den Detonator entladbar ist, bringt zwar erstmalig die Anwendung einer piezo-elektrischen Zelle in Vorschlag, hat aber hinsichtlich seines weiteren Aufbaues die prinzipiell gleichen Mängel und Nachteile wie der eingangs geschilderte rein mechanische Zünder, nur daß er infolge des erforderlichen Aufheizens des zündbaren Heizsatzes in Aufbau und Wirkungsweise noch komplizierter und umständlicher ist als die se r.

Offenbar in Kenntnis der Unzulänglichkeit dieses Zündersystems wurde ferner noch ein Munitionszünder, insbesondere für Handgranaten» vorgeschlagen, welcher ebenfalls von einer durch Schlag- oder Trägheitswirkung belastbaren piezo-elektrischen Zelle ausgeht, in der bei Be- und bei Entlastung einander entgegengesetzt gepolte Ladungen erzeugt werden, von denen eine gespeichert und zum Zünden einer !Detonatorkapsel benutzt wira.

Dieser Handgranatenzünder soll im wesentlichen dadurch gekennzeichnet sein, daß die piezo-elektrische Zelle über

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Schaltglieder derart ir:it einem pyrotechnischen Brennsatz verbunden ist, daß die bei der Belastung der Zelle erzeugte Ladung zum Entzünden, dieses Brennsatzes bzw. einer diesem zugeordneten elektrischen Initialkapsel dient, während die beim Entlasten der Zelle entstehende Ladung in an sich bekannter V/eise, vernehmlich in der Zelle selbst, gespeichert wird und zum nachfolgenden Zünden einer Detonatorkapsel zur Verfügung steht.

Wenngleich auf der elektrotechnischen Seite dieses Zur. lers hier dem Fachmann erstmalig brauchbare Anregungen zum Benutzen einer piezo-elektrischen Zelle gegeben werden, vermochte es indes a'ner die vorgeschlagene Lösung nicht, sich von dem umständlichen und zugleich auch aufwendigen Prinzip der Schlagbolzen-Zündhütchen-Zündung zu trennen, gleichwohl bei ihr ein Rotor Anwendung findet, der den Detonator erst 0,7 see. nach Zünden eines pyrotechnischen Verzögerungssatzes entsichert, indem der Rotor aus der Kurzschlußstellung in die Scharfstellung überführt wird und dabei die Detonatorkette schließt.

Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, unter teilweiser Anwendung der Lehren zum Benutzen piezo-elektrischer Zellen den insoweit vorgeschlagenen Handgranatenzünder derart zu verbessern, daß Fehlzündungen praktisch ausgeschlossen sind, und daß der Handgranatenzünder auch ohne den bisher obligatorischen pyrotechnischen

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Verzögerungssatz als zeitverzögemdes Glied auskommt. Eine weitere Aufgabe, die mit der vorliegenden Erfindung gleichermaßen gelöst werden soll, besteht darin, den komplizierten_s aufwendigen und daher recht kostspieligen mechanischen Aufbau der Zünderkonstruktion weitestgehend zu vermeiden.

Gelöst werden diese Aufgaben nach dein Willen der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß der neben einer einzigen piezo-elektrischen Zelle angeordnete mechanische Wandler, Schlagwerk od. dgl. einen hin- und herschwingenden Klöppel, dessen Klöppelschlag in eine wählbare Anzahl von Teilschlägen aufteilbar ist, sowie ein durch Klinken gesperrtes und wieder freigegebenes Klinkenrad umfaßt, dessen Drehbewegung durch eine mit einem Zahnrad verbundene Drehfeder erfolgt.

Nach einem anderen Erfindungsmerkmal kann der mechanische Wandler, Schlagwerk od. dgl. geometrisch zwischen zwei wechselweise beaufschlagten piezo-elektrischen Zellen angeordnet sein.

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Sinnvoll ergänzt und vervollkommnet wird die vorgeschl_£ene Erfindung schließlich noch dadurch, daß in dem mechanischen Wandler, Schlagwerk od. dgl. ein Hemmglied zur Änderung der Zündverzögerungszeit des Zündmittels vorgesehen sein kann.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung gehen eine Reihe markanter und deshalb nicht zu übersehender Vorteile einher:

Zunächst einmal findet anstelle der bei den bekannten Handgranatenzünder-Konstruktionen unabdingbaren Vielzahl mechanischer Präzisionsteile lediglich ein einziger, insbesondere aus der Uhrentechnik bekannter mechanischer Wandler, Schlagwerk od. dgl. Anwendung. Derartige Schlagwerke, die im wesentlichen aus Metall- oder Kunststoffteilen in Spritz- oder Stanztechnik hergestellt sind, sind als Läutewerke od. dgl. in handelsüblichen mechanischen Weckeruhren hinlänglich bekannt und bewährt. Die Kosten für die Herstellung derartiger Schlagwerke betragen daher auch nur einen Bruchteil des bei konventionellen Handgranatenzündern erforderlichen Aufwandes für die Herstellung seiner Vielzahl an mechanischen Einzelteilen.

Selbstverständlich erschöpfen sich die Vorteile der vorge- . schlagenen Erfindung nicht allein schon in Aiiswahl und

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Anordnung eines mechanischen Wandlers, Schlagwerkes od. dgl., wenngleich dieses jedoch erst das folgerichtige Anwenden, und

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schöpfen aller zur Verfügung stehenden ."oglichkeiοen piezoelektrischer Zellen ergeben:

In Verbindung mit einer relativ unaufwendigen und daher ebenso billig herstellbaren Schaltungsanordnung i<I;3t sich innerhalb gewünschter oder aber geforderter Zeit eine elektrische Spannung aufbauen und speichern, die ein Durchzünden des die Initialzündung auslösenden elektrischen Zündmittels gewährleistet,

Liese Vorteile gelten im übrigen auch für den Fall, daß anstelle einer Zeit- eine Aufschlagzündung Anwendung finden soll. Zu dieses Zwecke wird lediglich zwischen Kondensator-Anordnung und Ableiter ein Aufschlagkontakt (Allseit-Aufschlagkontakt) parallelgeschaltet.

Von außergewöhnlichem Vorteil zeigt sich indes aber vor allein, ia2 bei Anwendung der geschilderten elektro-mechanischen Anordnung ein pyrotechnischer Verzögerungssatz überhaupt nicht nehr erforderlich ist, v/eil der notwendige bzw. erforderliche Zündverzug mit eben dieser Anordnung selbst bewerkstelligbar ist. Hieraus wiederum ergibt sich, daß mit dem erfindungsgemäßen Zünder ausgerüstete Handgranaten in ihrer Lagerfähigkeit bestenfalles durch die Zersetzbarkeit der Sprengladung

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selbst, nicht aber durch jene des pyrotechnischen Verzöge rungs sat ze s begrenzt sind, wr.s aber ein ebenfalls nach den besetzen der chemischen Technologie lübba.i.-cö bzw. bereits schon gelöstes Problem sein dürfte.

In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, ohne sich indes in diesen allein zu erschöpfen. Dabei zeigt

?ig. 1 die schematische Darstellung eines mechanischen V'andlers mit einer einzigen piezo-elektrischen Zelle nebst zugehöriger Schaltungsanordnung,

Fig. la die Seitenansicht eines mechanischen Wandlers, Schlagwerkes od. dgl.,

Pig. 2 die schematische Darstellung von ^wei piezoelektrischen Zellen, die von dem geometrisch zwischen ihnen angeordneten mechanischen Wandler wechselweise beaufschlagt werden, und schließlich

?ig. 3 ein Diagramm, in welchem der Aufbau einer elektrischen Spannung innerhalb bestimmter Zeit dargestellt ist.

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j.η Fig. I v/ird die piezo-elektrische Zelle 1 in einer wählbaren Folge von Schlägen des Klöppels 2a beaufschlagt. Seine Antriebclcraft erhü.l+; π «τ Klöppel dabei von eine::! in seiner Gesamtheit mit 2 bezeichneten mechanischen V/andler, beispicioweise einem aus der ührentechnik bekannten V/eckcr-Schlagwer^: od. dgl. Dieser Y/andler ist in I?ig. la in Seitenansicht dargestellt. Sr besteht in an sich bekannter Weise aus zwei zueinander parallel angeordneten Platinen 2b, 2c, welche mittels der Stehbolzen 2d, 2e, 2f voneinander distanziert sind. In dem zwischen den Platinen 2b, 2c gebildeten Raum sind die zum Antrieb des Klöppels 2a erforderlichen Elemente angeordnet, die ira wesentlichen aus einer Drehfeuer 2g und einem auf

S derselben Achse angeordneten Zahnrad ?"n bestehen, das mit dem

Zahnritzel 2i in Eingriff steht. Diesem Zahnritzei wiederum ist auf seiner Achse ein Klinkenrad 2k zugeordnet, dessen Drehbewegung abwechselnd durch die Klinken 2m, 2n gesperrt bzw. freigegeben werden. Der der Lagerun_o dieser Klinken dienende Bock 2n dient zugleich auch der Lagerung des Pendelarmeε 2r.

Die nach Inbetriebsetzen des V.'andlers 2 erzeugten Schläge des Klöppels 2a erzeugen in der piezo-elektrischen Zelle I mit derselben Frequenz (fs) wie die Klöppelschläge eine ?olge von elektrischen statischen Teilspannungen (δ IJ). Bevor diese 'leiispannungen dein Kondensator 3 zum Aufbau der aus der Summe aller 'leilspannungen (4U) bestehenden Zündspannung (Uz) zugeführt werden,

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bracht v/erden, so v;ird zwischen deni Xonaeneator jj und dez; ^Gleiter 5 ein AufGchla^Icontalct 7 parallel^schaltet. Bei

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Lie Anordnung nach I^?ig. 2 ist der in ?ig. 1 dargestellten ann^-icn. Ai.xe mit den leii-en m j.'ig. i uoere^nsti-n^encon in -?'rg. 2 sino. cesnaXD τζ.ι ι> c.ense—oen j^erjugsze — c^l.i vors^n Abweichungen hiervon sind indes besonders gekennzeichnet.

...η I?ig. 2 sind zwei piezo-elektrische Zellen 1, lc. hint^; ander geschaltet; das Gleichrichten der in der zweiten -;■; elektrischen Zelle la erzeugten elektrischen Teilspan..^/^

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2m Ge^insats zu der lösung in Fig. 1 ist bei eier ^ojung nach 12j. 2 der mechanische Wandler 2 geometrisch zwischen den 2c2den piezo-elektrischen Zellen 1, la angeordnet. Die hier- -~~- erzeugte mechanische Energie wird durch das wechselweise iaui3cΛ

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ebenso v:echselv.^reise in elektrische ' 'T eil spannungen (jü¹) umgesetzt. Der weixere Aui"Oau dzw. Verlaui der Zündspannung (Us) entspricht deü zu ?ig. 1 geschilderten. Aus Gründen einfacherer Darstellung sind in Fig. 2 der Ableiter 5, c.as elektrische Zündmittel δ sowie der Aufschlagkontakt 7 weggelassen worcen.

,.us dem Spannungsdiagramm nach Eig. 3 ist ersichtlich, daß cei 40 Sc'nlägen des Klöppels 2a auf die piezo-elektrische Zelle 1 oder aber bei 20 Doppelschlägen auf die piezo-elektrischen Zeilen 1, la innerhalb einer Zeit (t) von 1,2 see. am Speicherkondensator 3 eine Zündspannung (TJz) von 220 (V) aufgebaut wird.

Soll die erforderliche Zündverzugszeit einen anderen Wert, etwa 3,5 see. oder wie bei den bisher üblichen, mit Verzögerungssatz ausgerüsteten Handgranaten 4,5 + 0,5 see. erhalten, so läßt sich dies bei den Lösungen nach Fig. 1 und 2 auch nachträglich - selbstverständlich entweder durch Verändern der Schlagfrequenz (fs) des Klöppels 2a oder aber

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lurch ein in: V,^randler 2 angeordnexes - nicht dargestelltes ler^nglied bewerkstelligen.

xn Betracht gezogene Druckschriften:

1.0 "Xunitionsnierkblatt Handgranate I)M 21", No. 1350-2011-2 vcm Kai 19oo VS-NfD

2.0 DT-PS 1 252 098 3.0 DT-AS 1 2S8 524

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Claims (3)

SCHUIZ AHSPEÜCHE

1. Elektrischer Munitionszünder, insbesondere für Handgranaten, welcher eine durch Schlagwirkung belastbare piezoelektrische Zelle aufweist, und die durch die Schlagwirkung erzeugte elektrische Spannung in einem Kondensator gespeichert wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß der neben einer einzigen piezo-elektrischen Zelle (1) angeordnete mechanische Wandler, Schlagwerk od. dgl. (2) einen hin- und herschwingenden Klöppel (2a), dessen Klöppelschlag in eine wählbare Anzahl von Teilschlägen aufteilbar ist, sowie ein durch Klinken (2m, 2n) gesperrtes und wieder ireigegebenes Klinkenrad (2k) umfaßt, dessen Drehbewegung durch eine mit einem Zahnrad ν2h) verbundene Drehfeder (2g) erfolgt.

2. Zünder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der mechanische Wandler, Schlagwerk od. dgl. (2) geometrisch zwischen zwei wechselweise beaufschlagten piezo-elektrischen Zellen (1, 1a) angeordnet ist.

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3. Zünder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mechanischen Wandler, Schlagwerk od. dgl.' (2) ein Hemmglied zur Änderung der Zündverzögerungszeit des Zündmittels (6) vorgesehen ist.

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