DE1924627A1 - Igniter - Google Patents
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Description
Bei modernen Artillerie- und Panzergeschützen werden immer größere Leistungen angestrebt. Hierzu ist in erster Linie die Entwicklung einer möglichst guten Zündung erforderlich. Ebenso hängt das gute Arbeiten von festen Raketentreibstoffen in großem Maße von der Anfangsphase der Verbrennung d.h. auch von der Zündung der Masse des festen Raketentreibstoffs ab. Seit langem wird nach Möglichkeiten gesucht, die klassischen Zündvorrichtungen mit Zündkapsel oder mit Schwarzpulver als Initialladung gefülltem Eonr zu verbessern. Einer der letzten Portschritte, die auf diesem Gebiet erreicht wurden, ist die Verwendung von Detonationsschnüren mit schwacher Energie, die die pyrotechnische Zündladung, die aus Schwarzpulver besteht, das in einer Metallhülle oder brennbaren oder zerstörbaren Hülle eingeschlossen ist, und hierdurch die Treibladung zünden. Diese Vorrichtung stellt zwar einen großen Fortschritt gegenüber den klassischen Zündern mit Zündkapsel oder rohrförmigem Initialzünder dar, jedoch liegt ihr immer noch die Verwendung von Schwarzpulver als Zündladung zugrunde, das ein komplexes Gemisch ist, dessen Qualität starken Schwankungen unterliegt, und dessen Herstellung und Einsatz mit With modern artillery and tank guns, ever greater performance is sought. This primarily requires the development of an ignition that is as good as possible. Likewise, the good functioning of solid rocket propellants depends to a large extent on the initial phase of combustion, ie also on the ignition of the bulk of the solid rocket propellant. For a long time there has been a search for ways to improve the classic ignition devices with detonators or Eonr filled with black powder as the initial charge. One of the final steps taken in this area is the use of low energy detonation cords to ignite the pyrotechnic primer, which consists of black powder encased in a metal or combustible or destructible envelope. While this device represents a major advance over the classical detonators with primer or tubular detonator is, however, their is still the use of black powder as the squib based, which is a complex mixture whose quality fluctuates sharply, and its production and use with
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großen Nachteilen insbesondere vom Standpunkt der Sicherheit verbunden ist. great disadvantages, especially from the point of view of security.
Durch die Erfindung wird das Schwarzpulver als Zündlädung vollständig ausgeschaltet und durch ein starres brennbares Material ersetzt, das gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Brenngeschwindigkeit hat und unter ausgezeichneten Bedingungen in Bezug auf Reproduzierbarkeit und Sicherheit hergestellt und eingesetzt werden kann. Da das brennbare Material genügend starr ist, kann auf eine Metallhülle oder brennbare oder zerstörbare Hülle um das Zündsystem ganz verzichtet werden. Hierdurch wird dieser Zün-P der besonders vorteilhaft für die Verwendung in teilweise oder vollständig brennbaren Hülsen oder in Pulverladungen von Raketentriebwerken.Through the invention, the black powder is used as an ignition charge completely turned off and replaced by a rigid combustible material that has good mechanical properties and has a high burning speed and under excellent conditions in terms of reproducibility and safety can be manufactured and used. Since the combustible material is sufficiently rigid, a metal shell can be used or flammable or destructible envelope around the ignition system can be dispensed with entirely. This makes this Zün-P which is particularly advantageous for use in partially or fully combustible sleeves or in powder charges of rocket engines.
Der Zünder gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Körper aus starrem brennbarem Material mit hoher Brenngeschwindigkeit, in dem eine Detonationsschnur mit schwacher Energie, die über ein Zündsystem mit einem Initialzünder verbunden ist H angeordnet ist.The igniter according to the invention essentially consists of a body made of rigid combustible material having a high burning speed, in which a detonation cord with low energy, which is connected via an ignition system with a detonator H is disposed.
Bei einer speziellen Ausführungsform besteht der Zünder aus einem Zylinder aus einem starren brennbaren Material mit hoher Brenngeschwindigkeit und einer in der Achse des Zyfc linders angeordneten Detonationsschnur mit schwacher Energie. Dieser Zylinder ist in einen mit Gewinde versehenen Fuß eingesetzt, der in den Boden einer Hülse geschraubt werden kann. Dieser Fuß enthält außerdem die Initialzündung und das Zündsystem der Detonations schnur.In a special embodiment, the igniter consists of a cylinder made of a rigid combustible material with a high burning rate and one in the axis of the Zyfc Linders arranged detonation cord with weak energy. This cylinder is threaded into a Used foot that can be screwed into the bottom of a sleeve. This foot also contains the initial spark and the detonation cord ignition system.
Die Art der starren brennbaren Materialien, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, ist sehr unterschiedlich vorbehaltlich der erforderlichen Brennbedingungen und des erforderlichen mechanischen Verhaltens. Eine allgemeine Eigenschaft dieser Materialien ist jedoch ihre heterogene Struktur, die einerseits aus brennbaren Anteilen mit hoherThe types of rigid combustible materials which are suitable for the purposes of the invention vary widely subject to the required firing conditions and the required mechanical behavior. A general Property of these materials, however, is their heterogeneous structure, which on the one hand consists of combustible parts with a high
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Brenngeschwindigkeit und andererseits aus brennbarem Material besteht, das eine niedrige Brenngeschwindigkeit hat und die mechanische Festigkeit gewährleistet.Burning rate and, on the other hand, made of combustible material which has a low burning rate and ensures mechanical strength.
Als Beispiel starrer brennbarer Materialien gemäß der Erfindung können Filze genannt werden, die einen hohen Anteil (70 bis 90%) Nitrocellulose mit hohem Stickstoffgehalt (12,6 bis 14,1%) als brennbaren Bestandteil mit hoher Brenngeschwindigkeit und einen geringen Anteil (10 bis 30%) Cellulose mit einem Binderharz und einem Stabilisierungsmittel als brennbares Material enthalten, das eine niedrige Brenngeschwindigkeit hat und die mechanische Festigkeit sicherstellt. Diesem Gemisch kann ein feinteiliges Metall zugesetzt werden, dessen Verbrennung die Zündung des Pulvers beschleunigt.As an example of rigid combustible materials according to the invention Felts can be called that have a high proportion (70 to 90%) of nitrocellulose with a high nitrogen content (12.6 to 14.1%) as a combustible component with a high burning rate and a small proportion (10 to 30%) Cellulose containing a binder resin and a stabilizer as a combustible material, which has a low Has burning speed and ensures mechanical strength. A finely divided metal can be added to this mixture added, the combustion of which accelerates the ignition of the powder.
Als Binderharze eignen sich Acrylharze, Polyvinylharze,Poly Acrylnitril, Methylol-Harnstoff-Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze und brennbare Harze (Nitrocellulose, PoIyvinylnitrat). Der Anteil des Bindemittels muß 5 his 15% betragen.Acrylic resins, polyvinyl resins, poly are suitable as binder resins Acrylonitrile, methylol-urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins and flammable resins (nitrocellulose, polyvinyl nitrate). The proportion of binding agent must be 5 to 15% be.
Alle üblichen Stabilisierungsmittel für Pulver wie Diphenyl amin, Centralit und Nitrodiphenylamin können verwendet werden. Bei einbasigen Pulvern wird gewöhnlich Diphenylamin in einer Menge von 0,7 bis 1,2% verwendet. Bei zweibasigen Pulvern wird Centralit in einer Menge von 2 bis 3% verwendet.All common stabilizers for powders such as diphenylamine, centralit and nitrodiphenylamine can be used will. For monobasic powders, diphenylamine is usually used in an amount of 0.7 to 1.2%. With two-base Powders, Centralit is used in an amount of 2 to 3%.
Als feinteilige Metalle eignen sich reduzierende Metalle wie Aluminium, Beryllium und Zirkon in Form von feinen Teilchen von 30 bis 60 Λ1.Suitable finely divided metals are reducing metals such as Aluminum, beryllium and zircon in the form of fine particles from 30 to 60 Λ1.
den / the /
Für/praktisehen Einsatz dieses Materials wird die Anordnung gewählt, die für das zu lösende Zündproblem am zweckmäßigsten ist, d.h. das starre brennbare Material wird immer zwischen der Detonationsschnur und der Oberfläche des zu zündenden Pulvers angeordnet.For / practical use of this material is the arrangement chosen which is most appropriate for the ignition problem to be solved, i.e. the rigid combustible material is always placed between the detonation cord and the surface of the powder to be ignited.
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Als Beispiel wird nachstehend ein Zünder für Munition von 10,5 cm-Geschützen an Hand der Abbildung beschrieben, die einen Längsschnitt durch den Zünder darstellt.As an example, a fuse for ammunition from 10.5 cm guns are described using the illustration, which shows a longitudinal section through the fuse.
Der dargestellte Zünder besteht aus einem Zylinder 1 aus starrem brennbarem Material, in dessen Achse eine Detonationsschnur 2 mit geringer Energie angeordnet ist. Dieser Zylinder ist in einen Fuß 3 eingesetzt, der mit Gewinde versehen ist und in den Boden einer Geschoßhülse geschraubt werden kann. Dieser Fuß ist ferner mit einem Zünder 4 für die Detonationsschnur, einem elektrischen Zünder 5 undeiner Dichtung 6 versehen, die jedes Entweichen von Gas verhindert. Diese Teile sind in an sich bekannter Weise angeordnet·The igniter shown consists of a cylinder 1 rigid combustible material, in the axis of which a detonation cord 2 is arranged with low energy. This Cylinder is inserted into a foot 3 which is threaded and screwed into the bottom of a projectile case can be. This foot is also provided with a detonator 4 for the detonation cord, an electric detonator 5 and one Seal 6 provided, which prevents any escape of gas. These parts are in a known manner arranged
Der Zylinder 1 wird aus einer wässrigen Suspension hergestellt, die 81% Nitrocellulose mit 13,35% Stickstoff, 9$. Cellulose, 9% eines Binderharzes aus Acrylnitrillatex und 1% Diphenylamin als Stabilisierungsmittel enthält. Diese Suspension wird auf einer Presse entwässert und dann in eine zweiteilige zylindrische Form gefüllt, deren Wände durchlöchert sind, und in der vorher ein Metallstab angeordnet worden ist, um einen axialen Kanal auszusparen· Nach· dem das Wasser ausgepreßt worden ist, wird die Formgebung in einer beheizten Form beendet, in der der Zylinder seinen endgültigen Zustand erhält, der durch ein Raumgewieht von 0,6 gekennzeichnet ist. Der Zylinder hat beispielsweise die folgenden Abmessungen: ,The cylinder 1 is made from an aqueous suspension containing 81% nitrocellulose with 13.35% nitrogen, 9 $. Contains cellulose, 9% of a binder resin made of acrylonitrile latex and 1% diphenylamine as a stabilizing agent. This suspension is dewatered on a press and then filled into a two-part cylindrical mold, the walls of which are perforated and in which a metal rod has previously been placed in order to cut out an axial channel. After the water has been squeezed out, the shape is in a heated mold in which the cylinder receives its final state, which is characterized by a space weight of 0.6. For example, the cylinder has the following dimensions:,
Außendurchmesser 20 mmOuter diameter 20 mm
Innendurchmesser 2 mmInner diameter 2 mm
Länge 400 mmLength 400 mm
In den axialen Kanal wird anschließend nach der Entfernung des Metallstabes die Detonationsschnur 2 eingeführt, die aus einer Bleihülle von 2 mm Außendurchmesser und 1 mm Innendurchmesser besteht, die eine Ladung aus Eenthrit und Calciumsilicid (50:50) enthält. Der Zylinder mit'der Zünd-In the axial canal is then after removal of the metal rod inserted the detonation cord 2, the from a lead sleeve with an outer diameter of 2 mm and 1 mm Inside diameter, which contains a charge of eenthritol and calcium silicide (50:50). The cylinder with the ignition
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schnur wird anschließend in den Fuß 3 eingesetzt und in die Achse einer Geschoßhülse eingeführt.cord is then inserted into the foot 3 and into the Axis of a projectile case introduced.
Die in dieser Weise hergestellte Ladung widersteht den vorgeschriebenen Versuchen mit grober Behandlung und führt beim Schießen zu Ergebnissen, die den mit einem klassischen rohrförmigen Initialzünder erhaltenen Ergebnissen überlegen sind. Die Streuung der Mündungsgeschwindigkeit des Geschosses ist geringer und der maximale Druck bei konstaniter Mündungsgeschwindigkeit niedriger. Dieses Beispiel veranschaulicht die bereits oben genannten weiteren Vorteile der Erfindung: Der Zünder besteht aus Produkten, die auf Grund der Anwesenheit von Wasser oder eines Harzbinders und eines Stabilisierungsmittels wahrend der Herstellung der Zündvorrichtung im wesentlichen gefahrlos zu handhaben sind. Die Herstellung ist reproduzierbar und die Formgebung kann mit Präzision erfolgen.The charge produced in this way will withstand the prescribed Trying with rough handling and shooting leads to results that are comparable to those with a classic tubular primer results obtained are superior. The dispersion of the muzzle velocity of the The bullet is lower and the maximum pressure is constant Muzzle velocity lower. This example illustrates the other advantages of the invention already mentioned above: The detonator consists of products that are based on Due to the presence of water or a resin binder and a stabilizing agent during manufacture the ignition device essentially safe to use are. The production is reproducible and the shaping can be done with precision.
Schließlich ist ein solcher Zünder besonders gut für die Verwendung in halbbrennbaren Hülsen geeignet, bei denen im Geschoßboden nach dem Schuß kein leeres metallisches Initialzünderrohr vorhanden sein darf.After all, such a detonator is especially good for them Suitable for use in semi-flammable cases where there is no empty metal in the floor of the floor after the shot The primer tube may be present.
Vorstehend wurde ein Zünder für Geschützgranaten sowie für feste Vortriebmittel von Raketen beschrieben f wobei das starre brennbare Material die Form eines Zylinders hat, in dessen Achse die Detonationsschnur angeordnet ist. Das starre brennbare Material kann Jedoch auch in beliebige andere gewünschte Formen gebracht werden.Above, a fuze for gun shells as well as for solid rocket propulsion unit has been described by f wherein the rigid combustible material has the shape of a cylinder, the detonation cord is arranged in the axis thereof. However, the rigid combustible material can be formed into any other desired shape.
In der folgenden Tabelle I sind weitere Beispiele.für ein starres brennbares Material gemäß der Erfindung aufgeführt.In the following table I are further examples of a listed rigid combustible material according to the invention.
Der Vergleichsversuch, dessen Ergebnisse in Tabelle II genannt sind, veranschaulicht die Vorteile des Zünders gemäß der Erfindung gegenüber einem klassischen Zünder· Bei gleicher Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses ist es durch die Erfindung möglich, mit verringerter Pulvermasse eine besse-The comparative experiment, the results of which are given in Table II, illustrates the advantages of the igniter according to FIG of the invention compared to a classic detonator · With the same initial velocity of the projectile, it is through the Invention possible, with a reduced powder mass a better
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re Gleichmäßigkeit der Geschwindigkeit /und des Drucks sowie einen geringeren Druck zu erzielen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung stellt somit eine erhebliche Verbesserung für Hochleistungsgeschütze dar.re uniformity of speed / and pressure as well to achieve a lower pressure. The device according to the invention thus represents a considerable improvement for high-performance guns.
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CD O CD CX)CD O CD CX)
teilAt
part
teilAt
part
stoff
gehaltStick
material
salary
teilKind of
part
Art Anteilmiddle
Kind of share
teilKind of
part
harzAcrylic 8
resin
aminDiphenyl- 1
amine
harzAcrylic 8
resin
aminDiphenyl- 1
amine
miniumAIu- 2
minium
vinyl-
nitratPoly- 5
vinyl-
nitrate
aldehyd-
PoIy-
vinylharzShape- 8
aldehyde-
Poly-
vinyl resin
vinyl-
nitratPoly- 5
vinyl-
nitrate
Bezeichnung Kennzeichen:Designation identification:
Pulverladung Geschoßgewicht Temperatur Anfangsgeschwindigkeit (7 Abschüsse) Max. Druck (7 Abschüsse) Verhalten bei Versuchen mit rauher Behandlung:Powder Charge Bullet Weight Temperature Initial Velocity (7 kills) Max. Pressure (7 kills) Behavior in trials with rough treatment:
ZündhülsePrimer sleeve
Kupferrohr von 372 mm Länge,372 mm long copper pipe,
gefüllt mit Schwarzpulverfilled with black powder
4-770 g4-770 g
11,2 kg11.2 kg
200C20 0 C
Durchschnitt 1000 m/Sek.Average 1000 m / sec.
Mittlere Sireuung 2 m/Sek.Average speed 2 m / sec.
Durchschnitt. 2350Average. 2350
Mittlere Streuung 4-0Mean spread 4-0
gutWell
Zündhülse mit Detonationsschnur
Filzzylinder (Zusammensetzung
Nr. 1 von Tabelle I)Detonator with detonation cord
Felt cylinder (composition
No. 1 of Table I)
Schnur von 2 g/m,
Durchmesser 2 mmCord of 2 g / m,
Diameter 2 mm
Zündung mit Initialzünder,
verstärkt mit BleiazidIgnition with primer,
reinforced with lead azide
4-730 g4-730 g
11,2 kg11.2 kg
2O0C2O 0 C
1000 m/Sek.1000 m / sec.
1 m/Sek.1 m / sec.
23002300
oooo
-O-CD JV)-O-CD JV)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |