DE1924626A1 - Sprengschnur zum Zuenden von Treibstoffladungen - Google Patents
Sprengschnur zum Zuenden von TreibstoffladungenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
Köln, den 12.5.1969 Ke /Ax
ETAT FRANCAIS represents par Ie Ministre des Armees,
Delegation Ministerielle pour l'Armement (DIRECTION
DES POUDRES), 12 Quai Henri IV, Paris 4e (Frankreich).
Sprengschnur zum Zünden von Treibstoffladungen
In zahlreichen Fällen ist es notwendig, eine gleichmäßige und sehr schnelle Zündung von verschiedenen Treibladungen
zu erreichen. Dies ist insbesondere der Fall bei Treibladungen, die aus körnigem Pulver bestehen, das in
ist
einer Hülse angeordnet^ und in Geschützen zur Abgabe des
Schusses verwendet werden. In diesem Fall erfolgt die Zündung normalerweise mit Hilfe eines Zündrohres, das
in der Mitte der Hülse angeordnet ist und die Zündladung enthält. Die Ausstoßzeit des Geschosses aus dem Geschütz
ist sehr kurz, und es ist unerlässlich, daß die Verbrennung des gesamten Treibladungspulvers, das in der Hülse
enthalten ist, rechtzeitig vor dem Abgang des Geschosses beendet ist. Ferner muß die Zündladung des Initialzünders
selbst vollständig und augenblicklich zünden, damit die Entzündung verzugslas auf das Treibladungspulver
übertragen wird.
Dies gilt auch für Propergoltreibladungen, die zum Abschuss gewisser Raketen verwendet werden. Diese Treibladungen
müssen schnell (in einigen Zehntelsekunden) brennen. Ferner iat ihre zu verbrennende Dicke gering
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und ihre zu Beginn zu entzündende Brennoberfläche im
allgemeinen sehr groß» Ein Beispiel einer solchen Ladung
sind die feinen und zahlreichen Propergolscheiben, die auf ein zentrales Rohr aufgereiht sind, das ihr Zündsystem
enthält. Es ist wichtig, daß die Zündung sämtlicher Scheiten gleichzeitig erfolgt.
Dies ist im allgemeinen der Fall "bei allen zweibasigen
Propergoltreibladungen oder Oomposite-Propergoltreibladungen, "bei denen eine fast augenblickliche, von
einem Schuss zum anderen gut reproduzierbare Zündung der gesamten Abbrennfläche erforderlich ist»
Die üblichen bekannten Zündsysteme bestehen aus Rohren oder verschiedenen Behältern, die mit Schwarzpulver
oder unterschiedlichen pyrotechnischen Gemischen gefüllt
sind, die sich sehr schnell entzünden, aber zuweilen s ehr ungleichmäßig funktionieren, bedingt durch
Schwankungen in der Zusammensetzung der Zündladung selbst, Unregelmäßigkeiten in der Einschließung oder Verdichtung
der im allgemeinen pulverförmigen Zündladung von einem
Zünder zum anderen und örtliche Hemmungen oder Verzögerungen, die bei der Abgabe des Schusses auftreten und
mit anderen Ursachen zur Folge haben, daß alle Teile des Zünders nicht zur gleichen Zeit arbeiten.
Gemäß der Erfindung wurde nun gefunden, daß es durch An-Ordnung einer speziellen Sprengschnur, einer sog. Zündschnur,
in der Mitte des Zünders möglich ist, eine gleichzeitige und reproduzierbare Zündung der im Zünder
enthaltenen ladungen oder Gemische und hierdurch eine sehr schnelle Zündung der zu verbrennenden !Treibladung
zu gewährleisten. Die Zündvorrichtung gemäß der Erfindung besteht somit im wesentlichen aus folgenden Teilens
1) Einem Rohr, das entweder eine durchbrochene Metall-Hülse
oder ein brennbares oder zerstörbares Rohr ist,
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das die zu verwendende pyrotechnische Zündladung enthält,
2) einer in der Achse des Rohres angeordneten Zündschnur, die aus einer Metallhülse beispielsweise aus Blei oder
Zinn von geringem Durchmesser (im allgemeinen etwa 1 bis 3 mm) besteht, die einen Spezialsprengstoff
umschließt, der aus einem Gemisch eines sekundären Sprengstoffs und einem die Zündung begünstigenden
nicht-explosiven Produkt besteht,und
3) einem mechanischen System, das das Ende der Zündschnur <|
in der Achse des Rohres und in Berührung mit dem Initialzünder hält, der den Abgang des Schusses auslöst.
Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung besteht der
Sprengstoff der Schnur im wesentlichen aus einem Gemisch eines sekundären Sprengstoffs, beispielsweise Hexogen,
Octogen und Penthrit, mit einem nicht-explosiven Produkt, das die Zündung begünstigt, beispielsweise mineralischen
!Füllstoffen wie Galciumsilicid, Metallsulfiden, insbesondere Antimon- und Eisensulfiden, Metallpulvern, insbesondere
Aluminium- und Magnesiumpulvern, die während des Abbrennens der Schnur heiße Teilchen bilden, die "
die Entzündung der Zündladung begünstigen. Das Verhältnis der Bestandteile des Gemisches beträgt 1/3 bis 2/3
Sekundärspreggstoff und 2/3 bis 1/3 nicht-explosives Produkt.
Die pyrotechnische Zündladung kann einfach aus Schwarzpulver
oder einem innigen Gemisch eines Oxydationsmittels und eines feinteiligen brennbaren Metalls bestehen, vorausgesetzt,
daß diese Ladung nicht leicht eine explosive Abbrandgeschwindigkeit annimmt. Vorzugsweise wird
jedoch zu diesem Zweck gemäß der Erfindung ein sog.. "poröses Pulver B" auf Basis von Nitrocellulose mit
einem Stickstoffgehalt von 12,6 bis 13,<$>
verwendet,
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das 0,5 "bis 3$ Diphenylamin oder Äthylcentralit als
StaMlisierungsmittel und 0 bis 30$ Metallpulver (Aluminium oder Magnesium) als Zusatzstoff, der das Zündvermögen
verbessert, enthalte Eine solche Masse wird porös gemacht, indem während der Herstellung wenigstens
20 Gew.-$ (bezogen auf die Masse) Salpeter zugesetzt
werden, der anschließend durch Auslaugen entfernt wird«
Ein Ausführungsbeispiel einer Zündvorrichtung gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand der Abbildung beschrieben,
die schematisch als Längsschnitt eine solche Vorrichtung darstellt.
Die erfindungsgsmäße Zündvorrichtung für die Treibladung
besteht aus einem durchbrochenen oder brennbaren oder zerstörbaren durchbrochenen Metallrohr 1, das das vorstehend
beschriebene "poröse Pulver B" als pyrotechnische Zündladung enthalte In der Achse des Rohres 1
ist eine Zündschnur 3 angeordnet, die aas einer Bleihülse 3a von geringem Durchmesser (Außendurchmesser 2 mm,
Innendurchmesser 1 mm) besteht, die einen Sprengstoff 3b enthält, der aus einem aus gleichen Teilen Penthrit
und Galciumsilicid bestehenden Gemisch besteht.
Die Zündschnur 3 wird an beiden Enden durch ein Zentriersystem 4 mit einem gespaltenen Konus 4a gehalten, der
die Schnur und den Bundring 4b in Berührung mit dem Rohr zusammenklemmt. Das Rohr ist an seinen Enden mit Gewinde
versehen und wird von Überwurfmuttern 5» 5' verschlossene Die Mutter 5 ist innen mit einem Ansatz versehen, durch ·
den die Zündschnur 3 mit einer Zündkapsel 6 in Berührung gehalten wird.
Die vorstehend beschriebene Zündvorrichtung kann beispielsweise zur Zündung eines Peststofftreibsatzes
(Propergol) dienen, der in Form von feinen Scheiben 7» die auf dem Rohr 1 aufgereiht sind, dargestellt ist.
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Die vorstehend "beschriebene Zündvorrichtung erfüllt die
folgenden unerlässlichen Bedingungen: Trotz der Kraft des TreibladungsZünders sind seine zerstörenden Wirkungen
sehr begrenzt. Wenn der Zünder aus einer Metallwand von
entsprechender Stärke besteht, erleidet diese keinerlei Beschädigung. Wenn der Zünder vollständig brennbar oder
zerstörbar ist, ist die von ihm als Ganzes (Schnur + Zündladung) ausgeübte Druckwirkung gering genug, um die
zu entzündenden Körner des Pulvers oder Propergolblöcke nicht zu schädigen. Dieses Ergebnis wird insbesondere
dadurch erreicht, daß kein Primärsprengstoff, sondern ein Sekundärsprengstoff für die Herstellung der Zündschnur
verwendet wird und ihre Sprengstoffladung nur einen geringen Durchmesser in der Größenordnung von
1 mm bis zu wenigen Millimeter hat.
Die Zündkraft der Zündschnur ergibt sioh aus der Zugabe
-den
eines die Zündung begünstigen/nicht-explosiven Produkts zu dem die Zündladung bildenden Sekundärsprengstoff, so daß die Herstellung einer Zündschnur, die mit einem Gemisch gefüllt ist, das im allgemeinen aus 1/3 bis 2/3 Sprengstoff und 2/3 bzw. 1/3 des nicht-explosiven Produkts besteht, nicht gefährlich ist.
eines die Zündung begünstigen/nicht-explosiven Produkts zu dem die Zündladung bildenden Sekundärsprengstoff, so daß die Herstellung einer Zündschnur, die mit einem Gemisch gefüllt ist, das im allgemeinen aus 1/3 bis 2/3 Sprengstoff und 2/3 bzw. 1/3 des nicht-explosiven Produkts besteht, nicht gefährlich ist.
Trotz der Anwesenheit dieses nicht-explosiven Stoffs und des geringen Durchmessers der Schnur .überträgt diese
die Detonation mit Geschwindigkeiten, die im allgemeinen zwischen 2000 und 6000 m/Sekunde liegen, also im Vergleich
zu den Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der Zündung bei klassischen Zündern von einem Zündhütchen aus erheblich
sind.
Die Anwesenheit des nicht-explosiven Stoffs erschwert die Zündung der Kordel nicht. Beispielsweise zündet eine
Schnur aus einer Bleihülle, die einen Außendurohmesser von 2 mm und einen Innendurchmesser Von 1 mm hat und mit
einem Gemisch aus gleichen Teilen Penthrit und Calciumsilicid
gefüllt ist, ohne Einschließung (an der offenen
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Atmosphäre) unter dem Einfluß der Explosion von 0,40 g
Bleiazid, das 7 g "poröses Pulver Bw zündet· In der
Einschließung, die sich aus der Anwesenheit des in der Abbildung dargestellten mechanischen Systems ergibt,
das den Initialzünder mit der Zündschnur in Berührung hält, wird diese Zündschnur unter der Explosionswirkung
einer Ladung von 0,030 g Bleiazid gezündet· Diese ladungen sind natürlich verschieden je nach der Art der
Zündschnur.
Die Initialzündung und die Fortpflanzung der Detonation
erfolgen einwandfrei "bei Temperaturen um etw^. -300O.
Für die lagerung der Zündschnüre bei dieser Temperatur müssen jedoch Zinnmäntel ausgeschlossen werden. Das
"poröse Pulver B" wird als solches selbst bei hoher Porosität
durch die klassische Initialzündung nicht sehr schnell gezündet. Dieser Nachteil wird daran Verwendung
der Zündschnur ausgeschaltet, denn diese entzündet es
praktisch augenblicklich, vorausgesetzt, daß seine Porosität ausreichend ist (Zusatz van mehr als 20$ Salpeter,
der dann durch Auslaugen entfernt wird) und die Hülse des Zünders es genügend lange in Berührung mit der Zündschnur hält. Es hat dann den Vorteil, daß es das Treibladungspulver
oder das Propergol» dessen Zündung beabsichtigt
ist, sehr s chnell zündet.
Mit einer manometrischen Bomie durchgeführte Yergleichsversuche
haben gezeigt, daß ein Zünderrohr, das in jeder Hinsicht mit dem vorstehend beschriebenen Zünder
identisch ist, dessen Zündschnur jedoch durch ein klassisches Zündhütchen ersetzt worden ist, "bei Füllung
des Rohrs mit Schwarzpulver eine Brenndauer von 30 bis
70 Millisekunden und bei Füllung mit porösem Pulver B eine Brenndauer von 60 bis 100 Millisekunden hatte0
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Wenn das klassische Zündhütchen durch die Zündschnur gemäß der Erfindung ersetzt wird, beträgt diese Brenndauer
sowohl bei Schwarzpulver als auch bei porösem
zeiten Pulver B 3 "bis 5 Millisekunden, Die G-esamtbrenn
sind somit viel kurzer und haben eine geringere Steuunge
Filmaufnahmen mit der ultraschnellen Kamera haben ferner gezeigt, daß die Zündung sich von" einem Ende des Rohres
bis zum anderen bei Zündung des mit Schwarzpulver gefüllten Rohres in 12 bis 30 Millisekunden fortpflanzte,
während diese Fortpflanzungszeit bei Zündung mit der *
Detonatdonsschnur gemäß der Erfindung durch Filmaufnahmen mit der gewöhnlichen ultrasohnelleη Kamera nicht
erfaßbar war, weil sie unter 0,3 Millisekunden liegt.
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Claims (8)
1.) Sprengschnur zum Zünden von Treibstoffladungen, dadurch
gekennzeichnet, daß sie aus einer einen Sekundärsprengstoff und ein die Zündung begünstigendes nicht-explosives
Produkt umschließenden Metallhülse geringen Durchmessers besteht.
2.) Sprengschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse aus Blei oder Zinn besteht.
3.) Sprengschnur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärsprengstoff Hexogen, Octogen oder
Penthrit enthält.
4.) Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-explosive Produkt ein mineralischer
Füllstoff, wie Calciumsilicid, Metallsulfide oder Metallpulver ist. —
5·) Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1/3 bis 2/3 Sekundärsprengstoff und 2/3 bis
1/3 nicht-explosives Produkt enthält.
6.) Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie gleiche Teile Penthrit und Calciumsilicid
enthält.
7.) Verwendung einer Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 6 in einer im wesentlichen aus einer, die zu verwendende pyrotechnische
Zündladung enthaltende durchbrochene! Metallhülse oder einem brenn- oder zerstörbaren Rohr bestehenden
Zündvorrichtung.
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8.) Verwendung einer Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 6 für den im Anspruch 1J genannten Zweck, wobei die pyrotechnische
Zündladung aus Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von 12,6 bis 13,6 %, 0,5 bis 3 % Diphenylamin oder
Äthylcentrallt als Stabilisierungsmittel und 0 bis 30 #
Metallpulver als das Zündvermögen verbessernder Zusatzstoff besteht und durch Zugabe von mindestens 20 Gew.#
Salpeter und anschließendes Auslaugen porös gemacht worden ist.
10982R/0984
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