NO170865B - Fremgangsmaate for fremstilling av et tennelement, samt slikt tennelement - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av et tennelement, fortrinnsvis men lang forsinkelsestid, med en sylindrisk hylse med en fremre og en bakre ende, i hvilken det skiktvis bakhverandre er anordnet i det minste en tennsats og en forsinkelsesstrekning av én eller flere forsinkelsesladninger, idet det mellom tennsatsen og forsinkelsesstrekningen eventuelt er anordnet en overførings-sats, og der det ved den fremre enden av hylsen er anordnet et detonativt eller flammegivende utløp, samt tennelement fremstilt ifølge fremgangsmåten.

Et tennelement med en forsinkelsesstrekning har den oppgave å forsterke den ved utløsningen av et tennmiddel oppstående pyroteknisk reaksjon slik, at den etter en forsinkelsestid fører til sikker tenning eller antenning av en hovedladning.

Et tennelement er oppbygget av flere, etterhverandre anordnede pyrotekniske satser: den høyømfintlige men svake utløsning av en tennsats skal etter en forutgitt tid benyttes til sikker antenning av en relativt treg hovedladning. De svake punkter av et tennelement, på hvilke gjennomløpningen av reaksjonssonen kan forstyrres eller avbrytes er de flater, hvor pyrotekniske satser med forskjellige fysikalske og kjemiske egenskaper støter mot hverandre. På slike skille-flater avbrytes reaksjonsprosessen fremforalt, når fremskridningen av reaksjonen vanskeliggjøres videre på grunn av ytterligere betingelser, slik som eksempelvis på grunn av en meget høy rotasjon av tennelementet, ved lave temperaturer, på grunn av vibrasjoner, støt, sjokk og lignende.

Også kravet om lengere forsinkelsestider går normalt inn med en reduksjon av pålitelighet, ettersom de for dette egnede forsinkelsessatser har en slik kjemisk sammensetning, at den ønskede langsomt videreledning sikkert kan skje kun ved en optimal reaksjonsinnledning i forsinkelsesstrekningen. Oppfinnelsen legger den oppgave til grunn å sikre at videregangen hos reaksjonssonen i et tennelement blir ennu sikrere, også under vanskeliggjorte ytre betingelser.

Oppgaven blir løst, ifølge fremgangsmåten, ved at det i hylsen fra den fremre enden innpresses først tennsatsen mot den bakre enden av hylsen og deretter de ytterligere satsene, idet pressingen av satsen for tenning av den første forsinkelsesladningen foretas ved hjelp av en presstift med konkav pressflate, slik at denne satsen med sitt midtområde rager inn i den første forsinkelsesladningen. Ifølge en ytterligere utførelsesform presses i det minste også den første forsinkelsesladningen ved hjelp av en presstift med konkav pressflate.

Tennelementet som er fremstilt ifølge fremgangsmåten kjennetegnes ved at den satsen som er beregnet til å tenne den første forsinkelsesladningen i forsinkelsesstrekningen er en med midtområde inn i forsinkelsesladningen ragende overføringssats, og at i det minste den første forsinkelsesladningen med sitt midtområde rager inn i den andre forsinkelsesladningen. Ifølge en ytterligere utførelsesform av tennelementet er det mellom tennsatsen og overføringssatsen anordnet minst en ytterligere overføringssats, og over-føringssatsene er oppbygget av slike komponenter at spranget i egenskaper, særlig reaksjonshastigheten, blir mindre ved grenseflatene for de mothverandre pressede satsene resp. forsinkelsesladningen.

Ved oppfinnelsen forbedres overgangen mellom tennsatsen og forsinkelsessatsen. Den geometriske utformning av satsen som antenner den første forsinkelsesladning gir det største bidrag til høyning av sikkerheten. Derved er den sats som antenner forsinkelsesstrekningen enten på forhånd en langsomt brennende tennsats, eller det er fortrinnsvis tilstede mellom tennsatsen og forsinkelsestrekningen en eller flere over-føringssatser, idet i det minste midtområdet av satsen som antenner forsinkelsesstrekningen rager inn i den første forsinkelsesladningen.

Mellom de lagvis oppbygde satser i et tennelement kommer det til spranglignende endringer av de fysikalske egenskaper, idet særlig reaksjonshastigheten endrer seg meget betydelig. I en høyømfintlig tennsats kan den ligge i størrelsesorden 500 mm/sek. I forsinkelsessatsen er utbredelseshastigheten i området av 0,7 til 1 mm/sek. I derimellom koblede over-føringssatser ligger den forøvrig mellom 30 og 200 mm/sek. Det har vist seg, at overføringen av reaksjonsprosessen fremforalt på slike grenseflater kan føre til vanskeligheter, hvor reaksjonshastigheten av forsinkelsessatsen ikke lenger er så høy, dvs. at utbredelseshastigheten for reaksjonsbølgen allerede er relativt liten, slik at også særlig forstyrrelser opptrer ved overgang til forsinkelsessatsen. Når midtområdet av overføringssatsen som antenner forsinkelsessatsen hvelver seg inn i den første forsinkelsesladningen, blir det helt tydelig en høyning av påliteligheten.

Den midlere opphvelving av satsen som antenner forsinkelsesstrekningen er fortrinnsvis kjegleformet. Den kan imidlertid også fortrinnsvis tilsvare en kulesnittflate. Den blir bestemt ved hjelp av verktøyet med hvilket tennsatsen presses inn i den sylindriske hylsen. Derved viser det seg at det vil kunne være teknisk særlig gunstig, når midtflate-området er kuleformet avrundet og sideområdene er kjegle-stumplignende.

Den oppfinneriske utformning av overgangene mellom satsene som antenner forsinkelsesstrekningen og den første forsinkelsesladningen, kan ikke tilbakeføres kun på den ovenfor beskrevne geometriske form, men avhenger i avgjørende grad av at den hvelvete grenseflaten rekker over det totale tverr-snittet. I FE 2 151 495 er tennsatsen for drivsatsen av en rakettmotor eksempelvis også blant annet kjegleformet, men grenseflaten mellom tennsatsen og drivsatsen overdekker imidlertid ikke det totale tverrsnitt av drivladningen. Ved tennelementet, ifølge oppfinnelsen, ville en sådan geometri av grenseflaten ikke føre til pålitelig funksjonering, dvs. overføring av reaksjonen hos overføringssatsen på forsinkelsessatsen .

I motsetning til FR 2 151 495 må ved tennelementet ifølge oppfinnelsen først tennsatsen og deretter overføringssatsen innlastes, idet overføringsladningen og forsinkelsesladningen komprimeres med en presstift som har konkav pressflate. Kun ved hjelp av denne i og for seg usedvanlige fremstillingsmåte blir den pålitelige reaksjonsovergang fra tennsatsen på forsinkelsessatsen oppnådd.

En viss avhengighet blir også tatt i betraktning av tennelementets veggtykkelse og diameter. Det er særlig gunstig når satsens diameter er mest mulig stor og/eller tennelementets veggtykkelse er mest mulig tynt. Ved at midtområdet av satsen som antenner forsinkelsesstrekningen rager inn i den første forsinkelsesladning, blir denne avhengighet mildnet.

Den oppfinneriske omformning av overgangsområdet mellom satsen som antenner forsinkelsesstrekningen og den første forsinkelsesladning, det "vanskeligste" punkt innenfor et tennelement, hvor det fremforalt da kommer til en forsaking, når ytterligere vanskeliggjørende tilleggskrav, som eksempelvis en høyere dreining, tilkommer, lar seg kun understøtte ved hjelp av ytterligere tiltak. En slik fordelaktig utformning av det oppfinneriske tennelement er eksempelvis oppdelingen av overføringssatsen i to (eller flere) satser, hvorved det blir mulig å redusere de relativt store sprang i reaksjonshastigheten i tenn- og forsinkelsessatsen. Utvelgingen av stoffer for de oppdelte overføringssatser står i alt vesentlig i avhengighet av det synspunkt, at sprangene i de fysikalske egenskapsverdier på grenseflatene blir mindre. Et slikt tiltak øker påliteligheten av tennelementet. Oppdelingen av overføringssatsen i to eller flere satser med egenskaper som endrer seg i mindre sprang, kan dessuten muliggjøre, at forsinkelsessatsen kan ha egenskaper som i og for seg er ennu mer ønsket, slik som eksempelvis en ennu mindre reaksjonshastighet, idet et slikt materiale for forsinkelsessatsen imidlertid tidligere derimot ikke kom på tale, fordi overgangen fra tennsatsen til forsinkelsessatsen der ble ennu mer problematisk (selvom forskjellig).

En ytterligere forbedring oppnås, når de ellers kjente planparallelle overgangsområder mellom de enkelte forsinkelsesladninger også endres i henhold til hovedkravet. Særlig foretrukket er dermed en endring av området mellom den første og andre forsinkelsesladning. Enkelte forsinkelsesladninger er normalt kjemisk og fysikalsk likeartede. Forsinkelsesstrekningen er kun av fremstillingstekniske grunner oppdelt i flere ladninger. Det betyr praktisk ingen merutgift, når den i detonasjonsretningen fremre side av den første forsinkelsesladningen også er opphvelvet, hvilket kari skje med det samme verktøy. Det blir med disse tiltak observert en ytterligere forbedring av påliteligheten.

Oppfinnelsen er vist på tegningen og dessuten beskrevet som eksempel.

Figuren viser et snitt gjennom et tennelement med detonerende utgang.

Tennelementet består av en sylindrisk hylse 1 med en ytterdiameter lik 5 mm og en lengde lik 17 mm. Sett i retningen av fremskridningen av detonasjonssonen (på tegningen nedenfra og oppad) består det første laget 2 av en ømfintlig friksjonssats med høy reaksjonshastighet, hvilken antennes med en stikknål, og skrider frem i reaksjonssonen med en hastighet av ca. 500 mm/sek.

Tennelementet er utlagt for relativt lange forsinkelsestider (størrelsesordenmessig 10 sek.)- I forsinkelsesstrekningen ligger reaksjonshastigheten under 0,8 mm/sek. Produksjons-betinget består forsinkelsessatsen av fire kjemisk og fysikalsk likeartede ladninger 3, 4, 5, 6. Overførings-strekningen består her av to satser 7, 8, hvilke skiller seg i den kjemiske sammensetning og er således avstemt til hverandre, at trinnene for egenskapsverdiene på grenseflatene er mest mulig små.

I dette eksempel er det to ganger ved overgang mellom satsene gjort bruk av den oppfinneriske utformning av overgangsområdet, henholdsvis utformningen av bunnflatene for de øvrige sylindriske satser. Som det viktigste overgangsområdet ansees flatene mellom overgangssatsen 8 og den første forsinkelsesladningen 3. Dessuten har også videre overgangsområdet fra den første forsinkelsesladningen 3 til den andre forsinkelsesladningen 4 den samme form. Denne andre hvelvede overgang er på grunn av den samme sammensetning av satsene 3 og 4 ikke ubetinget nødvendig. Det blir imidlertid ved pressing av de fremre elementflater dessuten en bedre forbindelse mellom forsinkelsesladningen 3 og overførings-satsen 8.

Utgangen av detonatoren er utført på kjent måte. Til den siste forsinkelsesladningen 9 er tilkoblet en blyazidladning 9 og til denne en PETN-ladning 10, hvilken er tildekket med en liten aluminiumplate 11. Det siste laget 12 består av en tetningslakk.

Tidligere har man ved et tennelement med så lange forsinkelsestider, som er innbygget i ammunisjon, hvilken roterer med 12.000 o/min. eller mer, alltid observert en avbrytelse av reaksjonen. Med tennelementer, slik som vist på figuren, ble slik utilstrekkelighet selv ved rotasjonshastigheter av 17.000 o/min. ikke lenger observert. Også tilbøyeligheten mot sjokk og lave temperaturer er her påfallende redusert.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et tennelement, fortrinnsvis men lang f orsinkelsestid, med en sylindrisk hylse med en fremre og en bakre ende, i hvilken det skiktvis bakhverandre er anordnet i det minste en tennsats og en forsinkelsesstrekning av én eller flere forsinkelsesladninger, idet det mellom tennsatsen og forsinkelsesstrekningen eventuelt er anordnet en overføringssats, og der det ved den fremre enden av hylsen er anordnet et detonativt eller flammegivende utløp, karakterisert ved at det i hylsen fra den fremre enden innpresses først tennsatsen mot den bakre enden av hylsen og deretter de ytterligere satsene, idet pressingen av satsen for tenning av den første forsinkelsesladningen foretas ved hjelp av en presstift med konkav pressflate, slik at denne satsen med sitt midtområde rager inn i den første forsinkelsesladningen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at i det minste også den første forsinkelsesladningen presses ved hjelp av en presstift med konkav pressflate.

3. Tennelement fremstilt ifølge fremgangsmåten i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den satsen som er beregnet til å tenne den første forsinkelsesladningen (3) i forsinkelsesstrekningen (3, 4, 5, 6) er en med midtområde inn i forsinkelsesladningen (3) ragende overføringssats (8), og at i det minste den første forsinkelsesladningen (3) med sitt midtområde rager inn i den andre forsinkelsesladningen (4).

4. Tennelement ifølge krav 3, karakterisert ved at det mellom tennsatsen (2) og overføringssatsen (8) er anordnet minst en ytterligere overføringssats (7), og at overføringssatsene (7,8) er oppbygget av slike komponenter at spranget i egenskaper, særlig reaksjonshastigheten, blir mindre ved grenseflatene for de mothverandre pressede satsene (2, 7, 8) resp. forsinkelsesladningen (3).