EP2100087B1 - Anzündmittel - Google Patents

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EP2100087B1
EP2100087B1 EP08706962.1A EP08706962A EP2100087B1 EP 2100087 B1 EP2100087 B1 EP 2100087B1 EP 08706962 A EP08706962 A EP 08706962A EP 2100087 B1 EP2100087 B1 EP 2100087B1
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EP
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primer
charge
sleeve
contact
primer element
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Torsten Niemeyer
Joseph Adrianus Maria Van Dongen
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Pl Elektronik GmbH
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Pl Elektronik GmbH
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
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    • F42B3/198—Manufacture of electric initiator heads e.g., testing, machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
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    • F42B3/10—Initiators therefor
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    • F42B3/124—Bridge initiators characterised by the configuration or material of the bridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/28—Cartridge cases characterised by the material used, e.g. coatings

Definitions

  • the invention relates to an igniter, in particular for the propellant charge of ammunition.
  • An encapsulated electric igniter is used in the DE 38 12 958 A1 described. To avoid malfunctions that can be triggered by high-frequency interference energy, it is proposed to replace the conventional metal ring holding disc for a crimp closure of the sleeve foot end by a disc-shaped dielectric.
  • Ignition system disclosed deals with an improved ignition behavior that can be realized by a arranged between the ignition source and igniter set disc of porous inorganic material.
  • An ignition or ignition element with an ignition bridge arranged on a chip is the DE 196 37 587 A1 removable.
  • the pins be guided through a glass feedthrough into the housing of the ignition element.
  • a combined primer will with the DE 24 43 793 C2 published. This has an electrically initiatable first ignition charge and a second ignition system with a puncture-sensitive ignition charge.
  • the US 2004/075260 A relates to a hermetically sealed electrical feedthrough device with a straight insulated pin in a staggered oval glass seal.
  • a thin metal wire passes across the front of the circular metal disk in which the ground and insulated pins are embedded to bridge the gap between the two pins.
  • Such igniters include a bridge wire in conjunction with an explosive igniter mixture.
  • the bridge wire is heated so that the ignition of the ignition mixture occurs.
  • Another variant of the bridge wire is an explosive bridge wire detonator.
  • the shock wave generated by the igniter then ignites the igniter mixture.
  • a disadvantage of bridge solutions is their installation, so that the path of a novel mixture is taken. As a conclusion of the novel mixture a final ball is included, which may consist of paper, nitro-cellulose or cellulose.
  • the WO 99/31456 A in turn relates to an electric igniter for airbags, comprising a bridge wire and a cylindrical cargo container.
  • a concave end portion serves to maintain the alignment (compression) of the primer.
  • the invention has the task of creating an alternative to the ignition bridge to avoid unwanted ignitions of the igniter, in particular by electrostatic charging.
  • the invention is based on the idea to strive for the (re) use of wires, whereby a good contact between the wires and the ignition mixture should be ensured and based on experience in the earlier use of individual wires in such igniters, which were replaced at the time by the Zündmaschinen are because individual wires have not been proven.
  • multiple wires for example two, are used, both wires being connected on the one hand to a contact pin of the igniter, on the other hand to a ground and being incorporated in a primer.
  • Increasing the contact areas between the wires and the igniter mixture improves the ignition effect.
  • the use of multiple wires also brings with it the advantage that the reliability is increased, since contact interruption of a wire, the connection is ensured via the other wire.
  • two ignition charges are used, wherein the first ignition charge is ignited by the multiple wires and the second ignition charge is initiated by the first ignition charge.
  • the sole figure shows the construction of an igniter 20 with two igniter sets 5, 6.
  • the igniter 20 has a sleeve 11, which is supplemented by an inner sleeve 4.
  • the outer sleeve 11 is closed at its upper end, for example by means of a flange 12.
  • a laminated with an aluminum foil 3 celluloid plate 2 serves as a seal of the explosives (igniter 5, 6) and is pushed as a conclusion on the upper, the second ignition charge 6.
  • the inward curvature of the celluloid plate 2 enhances the fastening or sealing effect.
  • a general attachment of the inner part of the igniter 20 is achieved.
  • the final seal can be created by applying a Ringfugenlackes 1, so that it is below the flange 12 and can protrude into the inner sleeve 4.
  • the existing celluloid or laminated with celluloid cover 4 can also be replaced by an aluminum disc, the aluminum foil 3 omitted.
  • first ignition charge 5 Below this second ignition charge 6 there is a first ignition charge 5.
  • the integration of the first ignition charge 5 is preferably semicircular or the like projecting into the second ignition charge 6. Thereby, the area for the transmission of the ignition to the second ignition 6 can be positively increased.
  • the diameter of the bridgewire is preferably on the order of 250 .mu.m.
  • the ground contact 9 has metallic contact with the inner 4 and the outer sleeve 11th
  • Ringfugenlack 13 is provided for sealing.
  • the igniter mixture or the primer 5 is liquid (for example, like water) on the ground contact 9 with the glass bushings. 8 applied.
  • the heavy particles contained in the igniter mixture 5 sink down towards the ground contact 9 while the liquid portion rises and evaporates.
  • the igniter mixture forms a solid outer skin and a good adhesive effect between the glass of the glass feedthrough 8 and the metal of the ground contact 9 is achieved.
  • the second igniter mixture or the second primer 6 in the sleeve 11 (sleeve 4) are introduced.
  • the invention allows variations within the scope of the inventive idea.
  • the multiple wires 7 can be incorporated in the use of only one electric primer in this.
  • the application or use of the multiple wires 7 in combined ignition systems is possible.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Anzündmittel insbesondere für die Treibladung einer Munition.
  • Aus der DE 199 28 832 A1 ist eine elektrische Anzündeinrichtung für die Treibladung einer Patrone bekannt, bei der unter Ausnutzung des elektromagnetischen Übertragungsprinzips die Anordnung vereinfacht und verbessert werden soll.
  • Ein gekapseltes elektrisches Anzündmittel wird in der DE 38 12 958 A1 beschrieben. Zur Vermeidung von Funktionsstörungen, die durch hochfrequente Störenergie ausgelöst werden können, wird vorgeschlagen, die herkömmliche Metallring- Haltescheibe für einen Bördelverschluss des Hülsen- Fußendes durch eine scheibenförmiges Dielektrikum zu ersetzten.
  • Das in der DE 39 02 617 A1 offenbarte Anzündsystem beschäftigt sich mit einem verbesserten Anzündverhalten, dass durch eine zwischen Zündquelle und Anzündsatz angeordnete Scheibe aus porösem anorganischem Material realisiert werden kann.
  • Ein Zünd- bzw. Anzündelement mit einer auf einem Chip angeordneten Zündbrücke ist der DE 196 37 587 A1 entnehmbar. Zur universellen Einsetzbarkeit und Vermeidung eines unkontrollierbaren Abblasens wird vorgeschlagen, dass die Stifte durch eine Glasdurchführung in das Gehäuse des Anzündelementes geführt werden.
  • Mit der Problematik einer sicheren Außenkontaktierung eines elektrisch zu zündenden Zündmittels im Fall von Umweltbeanspruchungen beschäftigt sich die DE 33 46 146 A1 .
  • Ein kombiniertes Anzündhütchen wird mit der DE 24 43 793 C2 publiziert. Diese weist eine elektrisch initiierbare erste Zündladung und ein zweites Anzündsystem mit einem anstichempfindlichen Zündsatz auf.
  • Aus der US 3,363,565 ist ein ausgesparter Munitionszünder bekannt. In einer besonderen Ausführung sind zwei Drahtbrücken zwischen der Elektrode des Zünders und Drahtbrückenauflagen eingebunden. Dabei handelt es sich um einfache Drahtbrücken, die den Anzündsatz zünden, in den sie eingebunden sind.
  • Die US 2004/075260 A betrifft eine hermetisch abgedichtete elektrische Durchführungsvorrichtung mit einem geraden isolierten Stift in einer versetzten ovalen Glasdichtung. Bei der Verwendung als Teil eines Zünders erstrecht sich ein feiner bzw. dünner Metalldraht über die Vorderseite der kreisförmigen Metallscheibe, in der der Erdungs- und der isolierte Stift eingebettet sind, um die Lücke zwischen den beiden Stiften zu überbrücken.
  • Einen elektrischen Anzünder zur Verwendung in Airbags und seine Zusammensetzung beschreibt die WO 90/13529 A . Derartige Anzünder umfassen einen Brückendraht in Verbindung mit einer explosiven Anzündmischung. Der Brückendraht wird derart erhitzt, dass die Entzündung der Anzündmischung eintritt. Eine andere Variante des Brückendrahtes ist ein explosiver Brückendrahtzünder. Die durch den Zünder erzeugte Schockwelle zündet dann ihrerseits die Anzündmischung. Nachteilig bei Brückenlösungen ist deren Einbau, sodass der Weg einer neuartigen Mischung eingeschlagen wird. Als Abschluss der neuartigen Mischung ist ein Abschlussknäuel eingebunden, das aus Papier, Nitro-Cellulose oder Cellulose bestehen kann.
  • Die WO 99/31456 A betrifft ihrerseits einen elektrischen Zünder für Airbags, aufweisend einen Brückendraht und einen zylindrischen Ladungsbehälter. Ein konkaver Endbereich dient zur Aufrechterhaltung der Ausrichtung (Komprimierung) der Zündladung.
  • Durch die Änderung an die Sicherheitsanforderungen insbesondere gegen ein elektrostatisches Aufladungen ist die Verwendung von bisher verwendeten Metallschichtelementen als Zündbrücken (wie z. B. DE 42 22 223 C1 , DD 283 458 A5 ) in Anzündmittel zu verwerfen.
  • Die DE 199 50 854 A1 bildet einen Ausgangspunkt für den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.
  • Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, zur Vermeidung von ungewollten Zündungen der Anzündmittel insbesondere durch elektrostatische Aufladungen eine Alternative zur Zündbrücke zu schaffen.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die (Wieder-)Verwendung von Drähten anzustreben, wobei ein guter Kontakt zwischen den Drähten und der Anzündmischung gewährleistet sein sollte und basiert auf Erfahrungen beim früheren Einsätzen von Einzeldrähten in derartigen Anzündmitteln, die seinerzeit durch die Zündbrücken ersetz worden sind, da sich Einzeldrähte nicht bewährt haben.
  • Verwendet werden nunmehr Mehrfachdrähte, beispielsweise zwei, wobei beide Drähte einerseits mit einem Kontaktstift des Anzündmittels, andererseits mit einer Masse verbunden und in einem Anzündsatz eingebunden sind. Mit Hilfe der Mehrfachdrähte kann eine Erhöhung des Querschnitts des Brückendrahtes und hierdurch eine Verbesserung des Statikenergieabbaus bewirkt werden (25kV, 500pF, 500 Ω). Durch die Vergrößerung der Kontaktbereiche zwischen den Drähten und der Anzündmischung wird der Anzündeffekt verbessert. Die Nutzung von Mehrfachdrähten bringt auch den Vorteil mit sich, dass die Funktionssicherheit erhöht wird, da bei Kontaktunterbrechung eines Drahtes die Verbindung über den anderen Draht gewährleistet wird.
  • Zudem werden zwei Anzündsätze verwendet, wobei der erste Anzündsatz durch die Mehrfachdrähte gezündet und der zweite Anzündsatz durch den ersten Anzündsatz initiiert wird.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, Glasdurchführungen in der Masse des Anzündmittels als Isolation zwischen Kontaktstift und Massekontakt einzubinden. Dies bewirkt zudem eine bessere Haftung der ersten Anzündmischung innerhalb des Anzündmittels und dadurch eine verbesserte Funktionssicherheit. Prinzipiell wird die Sicherheit gegen ungewolltes Zünden des Anzündelementes erheblich verbessert.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • Es zeigt die einzige Figur den Aufbau eines Anzündmittels 20 mit zwei Anzündätzen 5, 6. Das Anzündmittel 20 besitzt eine Hülse 11, die durch eine innere Hülse 4 ergänzt ist. Die äußere Hülse 11 ist an ihrem oberen Ende beispielsweise mittels einer Bördelung 12 verschlossen.
  • Eine mit einer Aluminiumfolie 3 kaschierte Zelluloidplatte 2 dient als Abdichtung der Explosivstoffe (Anzündsätze 5, 6) und wird als Abschluss auf den oberen, den zweiten Anzündsatz 6 geschoben. Die nach innen gerichtete Wölbung der Zelluloidplatte 2 verstärkt den Befestigungs- bzw. Abdichtungseffekt. Durch die Bördelung 12 oder andersartigen Befestigung der äußeren Hülse 11 wird eine generelle Befestigung des Innenteils des Anzündmittels 20 erreicht. Die endgültige Abdichtung kann durch das Auftragen eines Ringfugenlackes 1 geschaffen werden, so dass dieser sich unterhalb der Bördelung 12 befindet und bis in die inneren Hülse 4 hineinragen kann. Alternativ kann die aus Zelluloid bestehende bzw. mit Zelluloid kaschierte Abdeckscheibe 4 auch durch eine Aluminiumscheibe ersetz werden, die Aluminiumfolie 3 entfallen.
  • Unterhalb dieses zweiten Anzündsatzes 6 befindet sich ein erster Anzündsatz 5. Die Einbindung des ersten Anzündsatzes 5 ist vorzugsweise halbkreisförmig oder dergleichen in den zweiten Anzündsatz 6 ragend. Dadurch kann die Fläche für die Übertragung der Anzündung auf die zweite Anzündung 6 positiv erhöht werden. In diesem Anzündsatz 5 eingebunden sind zwei oder mehrere Brückendrähte 7 (=Mehrfachdrähte), die einerseits mit einem Kontaktstift 10 und andererseits mit einem Massekontakt 9 des Anzündmittels 20 kontaktieren. Die Befestigung der Brückendrähte 7 erfolgt durch eine Schweißung.
  • Der Durchmesser der Brückendrähte liegt bevorzugt in einer Größenordnung von 250µm.
  • Als Isolation zwischen dem Kontaktstift 10 und der Masse 9 dient eine Glaskomponente, die hier als Glasdurchführung 8 ausgebildet ist. Der Massekontakt 9 hat metallischen Kontakt zur inneren 4 als auch zur äußeren Hülse 11.
  • Zwischen dem durch die äußere Hülse 11 geführten Kontaktstift 10 und der Hülse 11 selbst ist ein Ringfugenlack 13 zur Abdichtung vorgesehen.
  • Zur Schaffung des Anzündmittels 20 wird die Anzündmischung bzw. der Anzündsatz 5 dünnflüssig (beispielsweise wie Wasser) auf den Massekontakt 9 mit den Glasdurchführungen 8 aufgetragen. Die in der Anzündmischung 5 enthaltenen schweren Teilchen sinken nach unten in Richtung Massekontakt 9 während der flüssige Anteil nach oben steigt und verdunstet. Hierdurch bildet die Anzündmischung eine feste Außenhaut und es wird ein guter Klebeeffekt zwischen dem Glas der Glasdurchführung 8 und dem Metall des Massekontaktes 9 erreicht. Danach kann die zweite Anzündmischung bzw. der zweite Anzündsatz 6 in die Hülse 11 (Hülse 4) eingebracht werden.
  • Das Anzündmittel 20 mit den zwei Anzündsätzen 5, 6 funktioniert wie folgt:
    • Die beiden Brückendrähte 7 werden nach Einleitung eines Stromes über den Kontaktstift 10 aufgrund ihres sehr kleinen Durchmessers schlagartig erhitzt. Durch die schlagartige Temperaturerhöhung wird der erste Anzündsatz 5 zur Umsetzung gebracht. Nach Zündung des ersten Anzündsatzes 5 wird die Anzündung auf den zweiten Anzündsatz übertragen.
  • Es versteht sich, dass die Erfindung im Rahmen des erfinderischen Gedankens Variationen zulässt. So können die Mehrfachdrähte 7 auch bei der Verwendung nur eines elektrischen Anzündsatzes in diese eingebunden werden. Auch ist die Anwendung bzw. Nutzung der Mehrfachdrähte 7 in kombinierten Anzündsystemen möglich.

Claims (10)

  1. Anzündmittel (20) für die Treibladung einer Munition, mit zwei Anzündsätzen (5, 6), aufweisend eine innere und eine äußere Hülse (4, 11) als Gehäuse des Anzündmittels (20) sowie wenigstens einen Kontaktstift (10) und einen Massekontakt (9), mit zwei oder mehreren Brückendrähten (7), die einerseits mit dem Kontaktstift (10) und andererseits mit dem Massekontakt (9) verbunden, durch Schweißung befestigt und im ersten Anzündsatz (5) eingebettet sind, wobei sich der erster Anzündsatz (5) unterhalb des zweiten Anzündsatzes (6) befindet und als Isolation zwischen dem Kontaktstift (10) und der Masse (9) eine Glaskomponente dient, die hier als Glasdurchführung (8) ausgebildet ist, und der Massekontakt (9) einen metallischen Kontakt zur inneren als auch zur äußeren Hülse (4, 11) hat.
  2. Anzündmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Brückendrähte (7) bei ca, 250µm liegt.
  3. Anzündmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Aluminiumfolie (3) kaschierte Zelluloidplatte (2) als obere Abdichtung der Hülse (11) dient.
  4. Anzündmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelluloidplatte (2) eine nach innen gerichtete Wölbung aufweist.
  5. Anzündmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Abdichtung durch eine Aluminiumscheibe realisiert wird.
  6. Anzündmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringfugenlack (13) zur Abdichtung des durch die Hülse (11) geführten Kontaktstiftes (10) vorgesehen ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Anzündmittels (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückendrähte (7) mittels Schweißung befestigt werden und der erste Anzündsatz (5) in dünnflüssiger Form auf den Massekontakt (9) mit den Glasdurchführungen (8) aufgetragen wird, wobei die schweren Teilchen nach unten sinken, während die flüssigen nach oben steigen und verdunsten, wodurch der erste Anzündsatz eine feste Außenhaut bildet und ein guter Klebeeffekt zwischen dem Glas der Glasdurchführung (8) und dem Metall des Massekontaktes (9) erreicht wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigung der oberen Abdichtung an der Hülse (11) durch eine Bördelung (12) erreicht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass die endgültige Abdichtung durch das Auftragen des Ringfugenlackes (13) geschaffen werden kann.
  10. Munition mit einer Treibladung und mit einem Anzündmittel (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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EP (1) EP2100087B1 (de)
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