[0001] Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung, welche die Merkmale des Oberbegriffs
des Anspruches 1 aufweist.
[0002] Elektrische Zündungen dieser Art haben gegenüber den üblichen Zündeinrichtungen mit
einem Schlagbolzen den Vorteil, bei der Zündung keine oder zumindest keine nennenswerten
Schwingungen, wie sie beim Aufprall des Schlagbolzens auf den Zünder unvermeidlich
sind, auszulösen, wodurch sich eine wesentlich höhere Treffergenauigkeit als bei einer
mechanischen Zündeinrichtung erzielen läßt. Die bekannten Zündeinrichtungen sind jedoch
mit dem Nachteil behaftet, daß sie nur in Verbindung mit Spezialmunition verwendet
werden können, nicht aber für die übliche Munition, wie sie in Waffen mit mechanischer
Schlaqzündung benutzt wird. Dies gilt nicht nur für elektrische Hochspannungs-Zündeinrichtungen,
sondern auch für solche Zündeinrichtungen, die mit einer relativ niedrigen Spannung
arbeiten. Zurückzuführen ist dies darauf, daß die Zündung zum Beispiel durch die Erhitzung
eines im Zünder angeordneten Widerstandselementes oder auch dadurch erfolgt, daß der
Zündstrom von einem elektrisch isoliert im Gehäuseboden des Zünders angeordneten Kontaktelement
durch das Zündmittel hindurch zum Zündergehäuse oder in umgekehrter Richtung geleitet
wird. Rei einer derartigen bekannten Zündeinrichtung der eingangs genannten Art muß
die Munition nicht nur einen speziell ausgebildeten Zünder aufweisen, sondern der
Zünder auch ein elektrisch leitendes Zündmittel enthalten, was bei der üblichen Munition
für die Zündung durch einen Schlagbolzen nicht der Fall ist.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtunq für Patronen, insbesondere
Handfeuerwaffen-Patronen zu schaffen, welche die Vorteile der bekannten mechanischen
Zündeinrichtungen mit denjenigen der bekannten elektrischen Zündeinrichtungen vereinigt,
also mechanische, durch den Zündvorgang ausgelöste Schwingungen möglichst vollständig
vermeidet, aber dennoch die Verwendung der für eine Schlagbolzen-Zündung ausgebildeten,
üblichen Munition erlaubt. Diese Aufgabe löst eine Zündeinrichtung mit den Merkmalen
des Anspruches 1.
[0004] Da bei der erfindungsgemäßen Zündung auf den Zünder kein Zündschlag ausgeübt wird,
vielmehr die Zündung elektrisch erfolgt, löst der Zündvorqang keine die Treffergenauigkeit
herabsetzende Bewegungen oder Schwingungen der Waffe aus. Andererseits sind dadurch,
daß die Zündunq durch eine Erhitzung des Zündmittels infolge der am Übergangswiderstand
zwischen dem Gehäuseboden des Zünders und dem Zündstromübertragungskörper erfolgt,
Patronen üblicher Bauweise mit Zündern für eine Schlagzündung ohne Einschränkung verwendbar.
[0005] Wegen der relativ großen Stromstärke des Zündstromes ist es auch bei der erfindungsgemäßen
Lösung vorteilhaft, den im Zündstromkreis liegenden Schalter als Halbleiterschalter,
vorzugsweise als Thyristor, auszubilden.
[0006] Um die erforderliche Zündtemperatur mit einem möglichst gerinnen Zündstrom zu erreichen,
ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Zündstromübertragungskörper als Stab
mit einer den Gehäuseboden des Zünders kontaktierenden Zündspitze ausgebildet, deren
Durchmesser zwischen 0,5 mm und 1,5 mm liegt. Als besonders vorteilhaft hat sich in
einer Reihe von Anwendungsfällen ein Durchmesser von 1,3 mm erwiesen. Durch eine derartige
Anpassung der Größe des den Gehäusehoden des Zünders kontaktierenden Fläche des Zündstromübertragungskörpers
lassen sich optimale Verhältnisse im Bereich des Übergangswiderstandes erzielen, der
maßgebend ist für die hier auftretende Verlustwärme, deren Größe wiederum die Erhitzung
des Zündmittels bestimmt. Daneben ist aber auch die Wahl der Zündspannung von Redeutuna,
die so getroffen werden muß, daß zwar die Erhitzung des Zündmittels möglichst rasch
erfolgt, der Gehäusehoden des Zünders aber nicht durchbrennt.
[0007] Der Zündstromübertragungskörper sollte wenigstens in dem den Gehäuseboden des Zünders
kontaktierenden Endabschnitt aus einem zähen und abbrandfesten Material bestehen,
um eine ausreichend hohe Lebensdauer und damit eine genügend große Schußzahl zu erreichen.
Materialien, welche diesen Anforderungen genügen, sind beispielsweise Reineisen, Stahl,
Wolfram, Tantal oder Kupfer-Wolfram.
[0008] Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Anpreßdruck, mit dem der Zündstromübertragungskörper
gegen den Gehäuseboden des Zünders drückt, zwischen 2 g und 20 g. die Größe des optimalen
Druckes hängt nicht nur von der Größe der Kontaktfläche, sondern auch von dem Material
ah, aus dem die Zündspitze des Zündstromübertragungskörpers besteht.
[0009] Da sich bei der Erhitzung der Zündspitze und des Gehäusebodens des Zünders in der
Regel eine Materialwanderung nicht vermeiden läßt und der Materialverlust der Zündspitze
aus Gründen einer möqlichst hohen Lebensdauer gering gehalten werden muß, ist es zweckmäßig,
die Polarität des Zündstromes so zu wählen, daß ein Materialtransport von dem üblicherweise
aus Messing bestehenden Zündergehäuse zur Zündspitze erfolgt. Diese Materialablagerung
an der Zündspitze ist nicht störend, da sie üblicherweise wieder von der Zündspitze
abqerisen wird, wenn die Patronenhülse ausgeworfen wird, weil das abgelagerte Material
normalerweise mit dem Gehäuseboden des Zünders verschweißt ist.
[0010] Im Hinblick auf die Erzielung einer hohen Lebensdauer ist es ferner vorteilhaft,
für den im Stoßboden der Waffe eingesetzten, den Zündstromübertragungskörper gegenüber
den metallischen Teilen des Stoßbodens isolierenden Isolator ein sehr hartes Material
zu verwenden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht deshalb dieser Isolator
aus Keramik oder Korund.
[0011] Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fiq. 1 ein Blockschaltbild des Ausführungsbeiepiels,
Fig. 2 einen schematisch dargestellten Längsschnitt im Bereich des Stopbodens und
die unvollständig dargestellte Ansicht einer am Stoßboden anliegenden Patrone.
[0012] Eine elektrische Zündeinrichtung für die sich im Patronenlager 1 eines Gewehres befindenden
Patrone üblicher Bauart, also mit einer aus Metall bestehenden Patronenhülse 2 und
einem Zündhütchen 3, dessen ebenfalls aus Metall, vorzugsweise wie die Patronenhülse
2 aus Messing bestehendes Gehäuse 4 in elektrisch leitender Verbindung mit der Patronenhülse
2 steht, weist als Zündstromquelle eine Batterie 5 auf, die im Ausführungsbeispiel
eine Spannung von 36 Volt hat.
[0013] Statt des bei einer mechanischen Zündeinrichtung vorhandenen Schlagbolzens ist ein
wie ein Schlagbolzen längsverschiebbar geführter, stabförmiger Zündstromübertragungskörper
6 vorgesehen, dessen gegen die Patronenhülse 2 weisender Endabschnitt als eine im
Durchmesser kleinere, ebenfalls zylindrische Zündspitze 6' ausgebildet ist. Wie Fig.
2 zeigt, ist der freie Endabschnitt der Zündspitze 6' in einem hülsenförmigen Isolator
7 länqsverschiebbar geführt, der in eine zur Zündspitze konzentrische Bohrung des
Stoßbodens P eingesetzt ist und aus Keramik, also einem sehr harten Material, besteht.
Ein Teil des Stoßbodens 8 steht geringfügig über die der Patronenhülse zugekehrte
Stirnfläche des Isolators 7 über. Den im Durchmesser größeren Abschnitt des Stromübertragungskörpers
6 umgibt eine Schraubenfeder 9, die einerseits an einem Ringbund dieses Abschnitts
und andererseits an einem diesen Abschnitt rohrförmig umgebenden Führungskörper 20
abgestützt ist. Die Feder 9 ist so bemessen, daß die Zündspitze 6' mit einer Kraft
von etwa 10 g an den Boden des Gehäuses 4 des Zünders 3 angedrückt wird.
[0014] Wie Fig. 7. zeigt, liegen in dem an die Batterie 5 angeschlossenen Teil des Zündstromkreises
der Zündstromübertragungskörper 6, das Patronenlager 1 sowie ein Thyristor 11 in Reihe.
In diesem Pfad des Zündstromkreises liegt ferner die Patrone, deren Hülse elektrisch
leitend mit dem Patronenlager in Verbindung steht, und deren mit der Hülse elektrisch
leitend verbundenes Zündergehäuse 4 vom Zündstift 6' kontaktiert wird. Parallel zu
dem aus dem Zündstromübertragungskörper 6, dem Patronenlager 1 und dem Thyristor 11
gebildeten Strompfad liegen eine als Ganzes mit 12 bezeichnete Zündstromquelle sowie
eine aus der Reihenschaltung eines Widerstandes 13 und eines manuell betätigbaren
Schalters 14 bestehende Entladevorrichtung, mittels deren die Zündstromquelle 12 entladen
werden kann. Die Zündstromquelle 12 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, aus mehreren
parallel geschalteten Kondensatoren Cl, C2 und C3 bestehen, die über je einen manuell
zu betätigenden Schalter Sl bzw. S2 bzw. S3 an die Batterie 5 angeschlossen werden
können. Bei dem Kondensator oder den Kondensatoren der Zündstromquelle 12 handelt
es sich um hochwertige Elektrolyt-Kondensatoren, um eine impulsartige Entladung mit
hoher Stromstärke, die im Bereich von 30 A liegen kann, zu erzielen.
[0015] An die Batterie 5 ist eine Zündeinrichtung 15 angeschlossen, die mittels eines manuell
betätigbaren Öffner-Schalters 16 wirksam gemacht werden kann. Der Ausgang der Zündeinrichtung
15 ist über einen manuell betätigbaren Sicherheitsschalter 17 mit der Zündelektrode
des Thyristors 11 verbunden. Ist der Sicherheitsschalter 17 geschlossen, führt eine
Betätigung des Öffner-Schalters 16 dazu, daß der Thyristor 11 leitend wird und, sofern
sich im Patronenlager eine Patrone befindet, der Zündstrom zur Zündung dieser Patrone
dadurch führt, daß am Übergangswiderstand zwischen der Zündspitze 6' und dem Boden
des Zündergehäuses 4 eine so hohe Wärmeentwicklung auftritt, daß das im Zündergehäuse
sich befindende Zündmittel zumindest bis zu seiner Zündtemperatur erhitzt wird. Der
Thyristor 11 ist so in den Zündstromkreis gelegt, daß der fließende Zündstrom einen
Transport des am Boden des Zündergehäuses 4 verdampfenden Messings zur Zündspitze
6' bewirkt.
[0016] Zur Löschung des Thyristors 11 ist eine Löscheinrichtung 18 vorgesehen, deren Ausgang
mit der Zündelektrode des Thyristors 11 verbunden ist, während der Eingang an die
Batterie 5 angeschlossen ist. Diese Löscheinrichtung 18 führt den Thyristor 11 wieder
in den nicht leitenden Zustand zurück.
[0017] Das Einschalten und Ausschalten der gesamten Zündeinrichtung erfolgt mittels eines
manuell betätigbaren Schalters 19 in der einen der beiden zu der Batterie 5 führenden
Anschlußleitungen.
[0018] Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der
Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der
Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den
Ansprüchen erwähnt sind.
1. Zündeinrichtung für Patronen, insbesondere Handfeuerwaffen-Patronen, mit wenigstens
in einem Teilbereich elektrisch leitender Hülse und einem in einem elektrisch leitenden
Gehäuse oberhalb einer Zündtemperatur verbrennendes Zündmittel enthaltenden Zünder,
die einen mit dem elektrisch leitenden Bereich der Hülse in elektrisch leitender Verbindung
stehenden Teil der die Patrone enthaltenden Waffe und einen gegen ein metallisches
Kontaktelement des Zünders bewegbar gelaqerten und mit dem Kontaktelement in Kontakt
bringbaren Zündstromübertragungskörper aus elektrisch leitendem Material sowie wenigstens
einen wieder aufladbaren Kondensator als Zündstromquelle aufweist, wobei in dem von
der Zündstromquelle über den Zündstromübertragungskörper, den Zünder und zurück über
die Hülse und den sie kontaktierenden Teil der Waffe zur Zündstromquelle führenden
Stromkreis ein Schalter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündstromübertragungskörper
(6,6') an den Gehäuseboden des Zünders (3) einer für die Zündung mittels eines Schlagbolzens
ausgebildeten Patrone anleobar und der Zündstrom so bemessen ist, daß die am Überqanqswiderstand
vom Zündstromübertragungskörper (6,6') zum Gehäuseboden des Zünders (3) durch den
Zündstrom erzeugte Wärmemenge für eine Erhitzunq des Zündmittels zumindest bis zu
seiner Zündtemperatur ausreicht.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter in an
sich bekannter Weise ein Halbleiterschalter, vorzugsweise ein Thyristor (11), ist.
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündstromübertragungskörper
(6,6') als Stab mit einer den Gehäusehoden des Zünders (3) kontaktierenden Zündspitze
(6') ausgebildet ist, die einen Durchmesser zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise
einen Durchmesser von 1,3 mm, hat.
4. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 his 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zündstromübertragungskörper (6,6') wenigstens in dem den Gehäuseboden des Zünders
(3) kontaktierenden Endabschnitt (6') aus einem zähen und abbrandfesten Material besteht.
5. Zündeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zähe und abbrandfeste
Material Reineisen, Stahl, Wolfram, Tantal oder Kupfer-Wolfram ist.
6. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anpreßdruck, mit dem der Zündstrom- übertragunoskörper (6,6') gegen den Gehäuseboden
des Zünders (3) drückt, zwischen 2 g und 20 g, vorzugsweise bei 5 g, lient.
7. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polarität des Zündstromes so gewählt ist, daß Metallabiagerungen infolge des Stromübergangs
zwischen Zünder (3) und Zündstromübertragungskörper (6,6') an letzterem erfolqen.
P. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zündstromübertragungskörper (6,6') mittels eines in den Stoßboden (8) der Waffe einqesetzten
Isolators (7) gegenüber dem metallischen Teil des Stoßbodens (8) elektrisch isoliert
ist und daß dieser Isolator (7) aus einem harten Material besteht.
9. Zündeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, aus
dem der Isolator (7) besteht, Keramik oder Korund ist.