EP0822385B1 - Treibladungsanzünder - Google Patents

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EP0822385B1
EP0822385B1 EP97110971A EP97110971A EP0822385B1 EP 0822385 B1 EP0822385 B1 EP 0822385B1 EP 97110971 A EP97110971 A EP 97110971A EP 97110971 A EP97110971 A EP 97110971A EP 0822385 B1 EP0822385 B1 EP 0822385B1
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EP
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tube
ignition
charge
propellant
detonating
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Stefan Dr. Thiesen
Manfred Dr. Lübben
Dieter Jungbluth
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Rheinmetall W&M GmbH
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Rheinmetall W&M GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00Details of fuzes
    • F42C19/08Primers; Detonators
    • F42C19/0823Primers or igniters for the initiation or the propellant charge in a cartridged ammunition
    • F42C19/0826Primers or igniters for the initiation or the propellant charge in a cartridged ammunition comprising an elongated perforated tube, i.e. flame tube, for the transmission of the initial energy to the propellant charge, e.g. used for artillery shells and kinetic energy penetrators

Definitions

  • the invention relates to a propellant charge lighter for cartridge ammunition with an ignition tube, in which there is a transfer charge.
  • the sensitive explosive elements of the ignition chain must be in an estimated, encased form.
  • the transfer charge of this ignition chain made of easily ignitable powder, which burns very quickly even under moderate pressure and passes on the flame very quickly, is encapsulated in the metallic ignition tube of the TLAnz, in which ignition distributor holes are distributed over the entire length.
  • Modern TLAnz have - based on the entire cartridge - a maximum possible length of the ignition tube in order to bring the ignition flame freely into the upper (front) propellant powder layers and to have the largest possible ignition area available through the distributor holes.
  • a TLAnz is known in which to protect the amplifier charge against external environmental influences within the casing tube a thin-walled protective tube made of a lead-tin alloy is arranged.
  • the protective tube is flush with the inner wall of the jacket tube so that the ignition openings are covered. If the lighter is activated, the punch Pressure surge from the protective tube at the ignition openings.
  • the flame is ignited by the simultaneous melting process of the lead-tin alloy weakened by energy deprivation, from which there is a delay in flame propagation through the ignition openings into the Propellant powder follows into it. This delay becomes measurable in time, so that short required Ignition times (far below 50 ms) cannot be achieved.
  • a TLanz of this type has the disadvantage that the material of the protective tube contains lead components contains, which are released when the cartridge is ignited and as toxic and harmful substances in get around.
  • the use of such a protective tube from a Metal alloy lead to an inadmissible increase in the internal pressure of the propellant lighter.
  • TLAnz The disadvantage of this TLAnz is that the respective plastic hose with mechanical loads the cartridge (e.g. during vibrations carried out in the laboratory) can, because the edges of the hard propellant powder grains in the main charge of the cartridge are in able to wear and damage the hose by rubbing and scoring, so that the Protection against moisture penetration into the TLAnz fails.
  • TLAnz is known in which one of a within the casing tube Plastic shrink wrap is arranged, which consists of several ring tablets holds existing transmission charge together and tightly encloses it.
  • the forwarding of the pilot flame is inhibited because the barrier effect of the enclosing Plastic thwarted instantaneous ignition of the entire transfer charge, so that an increase in the ignition time is measured.
  • TLAnz is known from US 5,052,302, in which within a combustible Jacket tube is a fabric that includes the transfer charge Protective cover is arranged.
  • an electrical detonator is known from US Pat. No. 4,335,653, in which an electrically conductive connection is provided between two electrodes, to which a pyrotechnic mixture located in an aluminum capsule is connected.
  • this document proposes to provide an approximately 1 ⁇ m thin insulating layer of glass (SiO 2 ) between the electrically conductive connection and the pyrotechnic mixture, which is vapor-deposited onto the electrically conductive connection.
  • the object of the present invention is to provide a propellant lighter that an ignition tube with a protective tube arranged on the inside, which with rough handling as well as with shock-like temperature changes and increased moisture storage over a period of time greater than 10 years reliably seals the amplifier charge against external environmental influences.
  • the invention is based on the idea of using a protective tube on the inside fits tightly to the casing tube of the ignition tube and made of a thin-walled material Glass or an oxide or glass ceramic with a wall thickness between 0.1 and 0.8 mm.
  • FIG. 1 shows the longitudinal section of an inventive Propellant lighter, as it can be used for example with cartridge ammunition.
  • the propellant lighter designated 1 essentially consists of a head part 2 and a Ignition tube 4 adjoining it in the direction of the longitudinal axis 3 of the igniter 1.
  • the head part 2 which contains a primer (not shown) and an amplifier charge 7, is with an external thread 6 for screwing the propellant lighter 1 into the bottom of the corresponding Cartridge (not shown) provided.
  • the ignition tube 4 which is filled with a transfer charge 5, is composed of a jacket tube 8 made of steel with ignition openings 9 and the sealing arranged in the form of a Inner liner or protective tube 10 together, which covers the ignition openings 9.
  • the inner liner or the protective tube 10 is closed on the front 11 of the ignition tube 4 and on its side 12 facing the head part 2 of the propellant charge lighter 1 by means of a Seal 13 sealed from an elastic material.
  • Protective tubes 10 which are closed on one side and self-supporting, must be sufficiently stable to intercept mechanical loads (e.g. vibration, impact and vibration processes).
  • mechanical loads e.g. vibration, impact and vibration processes.
  • Suitable tubes made of an oxide or glass ceramic with a wall thickness have been found to be suitable between 0.3 and 0.6 mm.
  • Such a tube is open seen from the igniter and is therefore on the head part 2 with a or folded, concealed brim, which has a groove.
  • the groove can do one Take up a sealing O-ring or a resilient sealing ring.
  • the front 11 of the casing tube 8 runs out in a completed design.
  • a resilient ring element made of soft rubber be provided.
  • Oxide-ceramic materials based on zirconium oxide or aluminum oxide stabilized with zirconium oxide have good bending behavior and can be used for increased mechanical loads become.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Treibladungsanzünder für patronierte Munition mit einem Anzündrohr, in dem sich eine Übertragungsladung befindet.
In einem derartigen Treibladungsanzünder (TLAnz) müssen die empfindlichen explosiven Elemente der Anzündkette in geschätzter umhüllter Form vorliegen. Die Übertragungsladung dieser Anzündkette aus leicht anzündbarem Pulver, das bereits unter mäßigem Druck sehr schnell abbrennt und die Flamme sehr schnell weiterleitet, liegt gekapselt im metallischen Anzündrohr des TLAnz vor, in dem Anzündverteilerbohrungen über die gesamte Länge verteilt sind. Moderne TLAnz weisen -bezogen auf die Gesamtpatrone- eine maximal mögliche Länge des Anzündrohres auf, um die Anzündflamme ungehindert bis in die oberen (vorderen) Treibladungspulverschichten zu bringen und durch die Verteilerbohrungen eine größtmögliche Anzündfläche zur Verfügung zu haben.
Bei derartigen bekannten TLAnz ist ein erheblicher Aufwand für die Abdichtung der empfindlichen Anzündelemente gegen Umwelteinflüsse erforderlich. So müssen insbesondere die Anzündöffnungen und Gewindeteile des Anzündrohres zuverlässig abgedichtet sein, um die Funktion des TLAnz zu gewährleisten. Sofern die Anzündelemente hingegen nicht ausreichend gegen Feuchtigkeit geschützt sind, treten sofort Versager bzw. Anzündverzögerungen im Abfeuerfall ein. Im Hinblick auf die Forderungen der Abnehmer entsprechender Munition muß die Abdichtung der Übertragungsladung mindestens 10 Jahre in feuchten und feuchtaggressiven Klimaten zuverlässig gewährleistet sein, und zwar selbst dann, wenn die entsprechende Patrone selbst nicht vollständig gegen Feuchtigkeit abgedichtet ist.
Aus der US-PS 2,446,187 ist ein TLAnz bekannt, bei dem zum Schutz der Verstärkerladung gegen äußere Umgebungseinflüsse innerhalb des Mantelrohres ein dünnwandiges Schutzrohr aus einer Blei-Zinn-Legierung angeordnet ist. Das Schutzrohr liegt dabei bündig an der Innenwand des Mantelrohres an, so daß die Anzündöffnungen verdeckt sind. Im Aktivierungsfall des Anzünders stanzt der Druckstoß das Schutzrohr an den Anzündöffnungen aus. Jedoch wird die Anzündflamme durch den gleichzeitig einsetzenden Schmelzvorgang der Blei-Zinn-Legierung durch Energieentzug geschwächt, aus der eine Verzögerung der Flammenausbreitung durch die Anzündöffnungen in das Treibladungspulver hinein folgt. Diese Verzögerung wird zeitlich meßbar, so daß kurze geforderte Anzündzeiten (weit unter 50 ms) nicht erzielt werden.
Außerdem weist ein TLAnz dieser Bauart den Nachteil auf, daß das Material des Schutzrohres Bleibestandteile enthält, die bei der Anzündung der Patrone frei werden und als Gift- und Schadstoffe in die Umgebung gelangen. Schließlich dürfte die Verwendung eines derartigen Schutzrohres aus einer Metallegierung zu einer unzulässigen Erhöhung des Innendruckes des Treibladunganzünders führen.
Aus der EP-0 392 533 BI und der DE-37 01 145 A1 sind Treibladungsanzünder mit Anzündrohren bekannt, bei denen die Anzündöffnungen durch außenseitig auf dem jeweiligen Mantelrohr aufgebrachte Kunststoffschläuche verdeckt werden.
Nachteilig bei diesen TLAnz ist, daß der jeweilige Kunststoffschlauch bei mechanischen Belastungen der Patrone (z.B. bei den bei der Laborierung vorgenommenen Rüttelvorgängen) beschädigt werden kann, denn die Kanten der harten Treibladungspulverkörner in der Hauptladung der Patrone sind in der Lage, durch Reib- und Anritzvorgänge den Schlauch abzunutzen und zu beschädigen, so daß der Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in den TLAnz versagt.
Aus der DE-34 16 736 C2 ist ein TLAnz bekannt, bei dem innerhalb des Mantelrohres eine aus einer Kunststoff-Schrumpffolie bestehende Schutzhülle angeordnet ist, welche die aus mehreren Ringtabletten bestehende Übertragungsladung zusammenhält und fest umschließt. Im Anzündvorgang wird die Weiterleitung der Anzündflamme gehemmt, weil die Sperrwirkung des umschließenden Kunststoffs eine verzögerungsfreie schnelle Anzündung der gesamten Übertragungsladung vereitelt, so daß eine Zunahme der Anzündzeit gemessen wird.
Ferner ist aus der US 5,052,302 ein TLAnz bekannt, bei dem innerhalb eines verbrennbaren Mantelrohres eine aus einem Gewebe bestehende, die Übertragungsladung einschließende Schutzhülle angeordnet ist.
Aus der US 5,140,906 ist ein Zünder für einen Airbag bekannt, bei dem innerhalb einer becherförmigen Metallkapsel eine aus Kunststoff bestehende, die Übertragungsladung einschließende Schutzkappe angeordnet ist.
Schließlich ist aus der US 4,335,653 ein elektrischer Zünder bekannt, bei dem zwischen zwei Elektroden eine elektrisch leitende Verbindung vorgesehen ist, an die sich ein in einer Kapsel aus Aluminium befindliches pyrotechnisches Gemisch anschließt. Zur Verminderung des elektrischen Ansprechvermögens des Zünders schlägt diese Druckschrift vor, zwischen der elektrisch leitenden Verbindung und dem pyrotechnischen Gemisch eine ca. 1µm dünne isolierende Schicht aus Glas (SiO2) vorzusehen, die auf die elektrisch leitende Verbindung aufgedampft wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Treibladungsanzünder anzugeben, der ein Anzündrohr mit innenseitig angeordnetem Schutzrohr besitzt, welches bei rauher Handhabung sowie bei schockartigen Temperaturänderungen und erhöhter Feuchtelagerung über einen Zeitraum größer > 10 Jahre die Verstärkerladung sicher gegen äußere Umgebungseinflüsse abdichtet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, ein Schutzrohr zu verwenden, das innenseitig eng an dem Mantelrohr des Anzündrohres anliegt und aus einem dünnwandigen Material aus Glas oder einer Oxid- bzw. Glaskeramik mit einer Wandstärke zwischen 0, 1 und 0, 8 mm besteht.
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, das Schutzrohr im Bereich der Anzündöffnungen mit Sollbruchstellen zu versehen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt die Fig. den Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Treibladungsanzünders, wie er beispielsweise bei patronierter Panzermunition verwendbar ist.
Der mit 1 bezeichnete Treibladungsanzünder besteht im wesentlichen aus einem Kopfteil 2 und einem sich daran in Richtung der Längsachse 3 des Anzünders 1 anschließenden Anzündrohr 4. Das Kopfteil 2, welches ein nicht dargestelltes Anzündhütchen sowie eine Verstärkerladung 7 enthält, ist mit einem Außengewinde 6 zum Einschrauben des Treibladungsanzünders 1 in den Boden der entsprechenden Patrone (nicht dargestellt) versehen.
Das Anzündrohr 4, welches mit einer Übertragungsladung 5 gefüllt ist, setzt sich aus einem Mantelrohr 8 aus Stahl mit Anzündöffnungen 9 und der innenseitig angeordneten Abdichtung in Form eines Innenliners bzw. Schutzrohres 10 zusammen, welches die Anzündöffnungen 9 abdeckt.
Der Innenliner bzw. das Schutzrohr 10 ist auf der Vorderseite 11 des Anzündrohres 4 geschlossen und auf seiner dem Kopfteil 2 des Treibladungsanzünders 1 zugewandten Seite 12 mittels einer Dichtung 13 aus einem elastischen Material abgedichtet.
Schutzrohre 10, die einseitig geschlossen und selbsttragend sind, müssen hinreichend stabil sein, um mechanische Belastungen (z.B. Rüttel-, Schlag- und Vibrationsvorgänge) abzufangen. Als besonders Geeignete haben sich Schutzrohre aus einer Oxid- oder Glaskeramik erwiesen mit einer Wandstärke zwischen 0,3 und 0,6 mm.
Ein derartiges Rohr ist vom Anzündstück her gesehen offen und daher am Kopfteil 2 mit einer aus- oder eingeklappten, verdeckten Krempe, die eine Nutrille aufweist, ausgestattet. Die Nut kann einen abdichtenden O-Ring oder einen federnden Abdichtring aufnehmen. Die Vorderseite 11 des Mantelrohres 8 läuft in abgeschlossener Bauweise aus. Zur Sicherung eines festen Sitzes des Schutzrohres 10 im Bereich der Vorderseite 11 kann dort ebenfalls ein federndes Ringelement aus Weichgummi vorgesehen werden.
Oxidkeramische Werkstoffe auf der Basis von Zirkonoxid oder mit Zirkonoxid stabilisiertem Aluminiumoxid weisen ein gutes Biegeverhalten auf und können für erhöhte mechanische Belastungen benutzt werden.
Sofern die Wandstärke < 0,3 mm ist, hat sich bei derartigen Schutzrohren ein Verbund mit der Innenseite des Mantelrohres 8 bewährt. Derartige dünnwandige Rohre werden vorteilhafterweise mit einer Siliconschicht überzogen, die im Klebverbund mit dem Mantelrohr steht, so daß eine stabile Abstützung vorliegt.
Bezugszeichenliste
1
Treibladungsanzünder
2
Kopfteil
3
Längsachse
4
Anzündrohr
5
Übertragungsladung
6
Außengewinde
7
Verstärkerladung
8
Mantelrohr
9
Anzündöffnungen
10
Schutzrohr/Innenliner
11
Vorderseite
12
Kopfteil zugewandte Seite des Schutzrohres 10
13
Dichtung

Claims (4)

  1. Treibladungsanzünder für patronierte Munition mit einem Anzündrohr (4), in dem sich eine Übertragungsladung (5) befindet, wobei
    a) das Anzündrohr (4) ein Anzündöffnungen (9) aufweisendes Mantelrohr (8) und ein zum Schutz der Übertragungsladung (5) gegen äußere Umgebungseinflüsse angeordnetes dünnwandiges Schutzrohr (10) aufweist, dessen Außenwand bündig an der Innenwand des Mantelrohres (8) anliegt und die Anzündöffnungen (9) verdeckt,
    b) das Schutzrohr (10) aus Glas oder einer Oxid- bzw. Glaskeramik besteht und
    c) das Schutzrohr/Innenliner (10) eine Wandstärke zwischen 0, 1 und 0,8 mm aufweist.
  2. Treibladungsanzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (10) zusätzlich mit einem dünnen Siliconfilm überzogen ist.
  3. Treibladungsanzünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (10) vor den Anzündöffnungen (9) mit Sollbruchstellen versehen ist.
  4. Treibladungsanzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (10) eine Wandstärke zwischen 0,3 mm und 0,6 mm besitzt.
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