DE2050058B2 - Actuator with a detonator - Google Patents

Actuator with a detonator

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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/99—Ignition, e.g. ignition by warming up of fuel or oxidizer in a resonant acoustic cavity

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an actuating device according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Betätigungsvorrichtung ist bereits vorgeschlagen worden (DE-AS 19 31 005). Dabei ist ein durch den Zünder zündbares pyrotechnisches Treibmittel vorgesehen, das zum Antrieb eines in einer Hülse geführten Kolbens dient Die Wärme dringt über einen Hohlraum durch Wärmekonvektion zum Zünder vor. Der Betätigungsvorgang kann daher nicht von einer fern gelegenen Stelle ausgelöst werden.Such an actuator has already been proposed (DE-AS 19 31 005). There is a Pyrotechnic propellant which can be ignited by the igniter is provided, which propellant is used to drive one in a sleeve guided piston is used The heat penetrates through a cavity by heat convection to the igniter. The actuation process can therefore not be triggered from a remote location.

Bei einer bekannten Betätigungsvorrichtung, bei der gleichfalls ein in einer Hülse verschieblich geführter Kolben vorgesehen ist, wird das pyrotechnische Treibmittel elektrisch gezündet (US-PS 32 86 460). Wegen des geringen Energiebedarfes zur elektrischen Zündung kann es dabei leicht zu Fehlauslösungen kommen, beispielsweise durch statische Elektrizität, Hochfrequenzstörungen, Kernstrahlung oder Blitzschlag. In a known actuating device in which a likewise displaceably guided in a sleeve Piston is provided, the pyrotechnic propellant is ignited electrically (US-PS 32 86 460). Because of the low energy requirement for electrical ignition, false triggering can easily occur such as static electricity, radio frequency interference, nuclear radiation, or lightning strikes.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine von fern auslösbare Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei der Fehlauslösungen verhindert sind.The object of the invention is to provide a remote actuating device according to the preamble of To create claim 1, in which false tripping are prevented.

Dies wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet. This is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1. One advantageous embodiment of the actuating device according to the invention is characterized in claim 2.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigtThe invention is described below with reference to the drawing, for example. In it shows

F i g. 1 eine Schnitta^sicht, in der die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in Verbindung mit einem Ventil dargestellt ist; undF i g. 1 is a sectional view in which the inventive Actuating device is shown in connection with a valve; and

Fig.2 eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 1, wobei jedoch die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in Verbindung mit einem Heißgaserzeuger dargestellt ist.FIG. 2 is a sectional view similar to FIG. 1, wherein however, the actuating device according to the invention is shown in connection with a hot gas generator is.

Gemäß Fi g. 1 ist in einem Gehäuse 10 eine Düse 12 vorgesehen, die einen mit Innengewinde versehenen Einlaß 14 aufweist, in den ein (nicht dargestelltes) Rohr oder dergleichen mit entsprechendem Außengewinde eingeschraubt werden kann, um ein Strömungsmittel, beispielsweise ein Gas, in der durch den Pfeil bezeichneten Richtung in die Düse 12 einleiten zu können. Am Austrittsende verengt sich die Düse 12 in der gezeigten Weise und leitet in einen Raum 16 über, der in dem Gehäuse 10 ausgeformt istAccording to Fig. 1, a nozzle 12 is provided in a housing 10, which nozzle is provided with an internal thread Has inlet 14 into which a (not shown) pipe or the like with a corresponding external thread can be screwed to a fluid, for example a gas, in the indicated by the arrow to be able to initiate the designated direction into the nozzle 12. At the outlet end, the nozzle 12 narrows in the manner shown and leads over into a space 16 which is formed in the housing 10

In einem starren Teil 19 des Gehäuses 10 ist ein rohrförmiger Hohlraum 18 ausgebildet Der Einlaß zu ~> diesem Hohlraum 18 stellt die Verbindung mit dem Raum 16 her. Das andere Ende des Hohlraumes 18 ist durch einen Zünder 20 in Form von Bleiazid oder einem sonstigen, ähnlichen Material verschlossen, das gezündet werden kann, indem man dieses Endteil desIn a rigid part 19 of the housing 10 a tubular cavity 18 is formed The inlet to ~> This cavity 18 provides the connection with the Room 16. The other end of the cavity 18 is through an igniter 20 in the form of lead azide or a other similar material that can be ignited by removing this end portion of the

ι ο Hohlraums 18 auf eine bestimmte Temperatur bringtι ο brings cavity 18 to a certain temperature

Im Betrieb wird ein Strömungsmittel, beispielsweise ein Gas, in die Düse 12 eingeleitet und strömt aus dieser in Richtung der Pfeile in den Raum 16, wobei ein geringer Anteil auch in den Hohlraum 18 eindringt, während die übrigen Anteile auf die Vorderwandung des Gehäuseteils 19 auftreffen und im rechten Winkel zur Strömungsrichtung beim Eintritt in den Hohlraum 18 aus dem Gehäuse 10 ausströmen. Bereits nach sehr kurzer Zeit füllt sich der Hohlraum 18 an und dasDuring operation, a fluid, for example a gas, is introduced into the nozzle 12 and flows out of it in the direction of the arrows into space 16, with a small proportion also penetrating into cavity 18, while the remaining portions impinge on the front wall of the housing part 19 and at right angles flow out of the housing 10 to the direction of flow when entering the cavity 18. Already after a lot a short time the cavity 18 fills up and that

in gesamte Strömungsmitte! pralllt nun an der Wandung ab und strömt aus dem Gehäuse 10 aus. In dieser Weise bildet sich am Einlaß in den Hohlraum 18 eine instabile Welle, die hin- und herschwingt und die bewirkt, daß kleine Druckwellen den Hohlraum 18 in seiner Gesamtlänge durchwandern und hierbei das an dessen geschlossenem Ende eingeschlossene Gas komprimieren, was zur Folge hat, daß dem Gas bei jeder Schwingungsperiode Energie zugeführt wird. Durch die Anreicherung der in jeder Schwingungsperiode zuge- in the entire mid-flow! now bounces off the wall and flows out of the housing 10. In this way, an unstable wave forms at the inlet into the cavity 18, which swings back and forth and which causes small pressure waves to travel through the entire length of the cavity 18 and thereby compress the gas enclosed at its closed end, which has the consequence that energy is supplied to the gas with each oscillation period. Through the enrichment of the allocated in each oscillation period

i(i führten Energie kommt es an dem geschlossenen Ende des Hohlraumes 18 zu einem merklichen Temperaturanstieg bis ein Punkt erreicht ist, an dem der Zünder 20 gezündet wird.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist ein Gehäusei (i led energy, there is a noticeable increase in temperature at the closed end of the cavity 18 until a point is reached at which the igniter 20 is ignited.
In the embodiment according to FIG. 2 is a case

» vorgesehen, das in jeder Weise dem Gehäuse 10 der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform gleicht, weshalb sich eine nähere Beschreibung dieses Gehäuses erübrigt. Wie bei der voraufgegangenen Ausführungsform ist auch hier das Austrittsende des in dem Gehäuse 10 vorgesehenen Hohlraums 18 durch einen Zünder 20 verschlossen.»Provided that the housing 10 of in F i g. 1 is similar to the embodiment shown, which is why a more detailed description of this housing is unnecessary. As in the previous embodiment, here too the outlet end is in the housing 10 provided cavity 18 is closed by an igniter 20.

Es ist za bemerken, daß bei jeder Ausführungsform das Ausströmen aus der Düse 12 mit Überschallgeschwindigkeit erfolgen kann, wobei es sich dann bei derIt should be noted that in each embodiment the outflow from the nozzle 12 is supersonic can take place, it then at the

« am Einlaß zu dem Hohlraum 18 erzeugten Welle um eine Stoßwelle handelt.«The wave generated at the inlet to the cavity 18 is a shock wave.

Bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung sind also elektrische Induktionen und andere, durch ungünstige Umgebungsbedingungen hervorgerufeneIn the actuating device according to the invention, electrical inductions and others are through unfavorable environmental conditions

Ό Störungen ausgeschaltet. Ebenso fällt der für Funkenstrecken erforderliche Aufwand und deren Anfälligkeit gegenüber Witterungseinflüssen nicht nachteilig ins Gewicht. Da außerdem Druckluft normalerweise leicht verfügbar ist, erfordert die Vorrichtung auch im BetriebΌ Faults switched off. The same applies to spark gaps required effort and their susceptibility to weather influences are not detrimental to the Weight. In addition, since compressed air is normally readily available, the device also requires operation

¥> nur einen relativ geringen Aufwand. ¥> only a relatively small effort.

Beispielsweise kann der Zünder 20 zur Betätigung eines Ventils dienen, wie in F i g. 1 dargestellt. Dabei ist ein weiteres Gehäuse 21 vorgesehen, das an seinem einen Ende mit dem Ende des Gehäuses 10 verschraubtFor example, the igniter 20 can be used to actuate a valve, as shown in FIG. 1 shown. It is a further housing 21 is provided which is screwed at one end to the end of the housing 10

fco ist und zwei Kammern 22 und 24 aufweist. Ein Kolben 26 ist zu hin- und hergehenden Bewegungen in der Kammer 22 gelagert, wobei sich der Schaft des Kolbens 26 gleitend verschiebbar durch eine das Gehäuse 21 unterteilende Trennwand 28 hindurch in die Kammer 24fco and has two chambers 22 and 24. A piston 26 is for reciprocating movements in the Chamber 22 mounted, wherein the shaft of the piston 26 is slidably displaceable through a housing 21 dividing partition 28 through into the chamber 24

fer' erstreckt. Am anderen Ende des Schaftes ist in der Kammer 24 ein Querschneider 30 vorgesehen, der in der Nähe einer Membran 32 angeordnet ist, welche sich quer durch die Kammer 24 erstreckt, so daß dasfe r 'extends. At the other end of the shaft, a cross cutter 30 is provided in the chamber 24, which is arranged in the vicinity of a membrane 32 which extends transversely through the chamber 24, so that the

Durchströmen eines zweiten Strömungsmittels durch die Kammer 24 von einer Einlaßöffnung 34 zu einer Auslaßöffnung36 verhindert istPassing a second fluid through the chamber 24 from an inlet port 34 to one Outlet opening36 is prevented

Wird der Zünder 20 gezündet, dann wird infolge der so erzeugten thermischen Energie der Kolben 26 gemäß F i g. 1 von links nach rechts getrieben, so daß die Membran 32 von dem Querschneider 30 durchtrennt wird, worauf das zweite Strömungsmittel von der Einlaßöffnung 34 durch die Kammer 24 zur Auslaßöffnung 36 strömen und durch diese austreten kann. In der Kammer 24 liegt also ein wirksames Absperrorgan vor, das durch das Einströmen eines Gases in die Düse 12 betätigt werden kann, wobei sämtliche elektrischen Bauteile und Schaitverbindungen in Fortfall kommen.If the igniter 20 is ignited, then as a result of thermal energy generated in this way by the pistons 26 according to FIG. 1 driven from left to right so that the Membrane 32 is severed by the cross cutter 30, whereupon the second fluid from the Inlet port 34 can flow through chamber 24 to outlet port 36 and exit through this. In the Chamber 24 is therefore an effective shut-off device, which by the inflow of a gas into the nozzle 12 can be operated, with all electrical components and switch connections being omitted.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist auf das eine Ende des Gehäuses 10 ein weiteres Gehäuse 40 aufgeschraubt, in das ein Feststofftreibmittel 42 eingefüllt ist, bei dem es sich um AmmoniumperchloratIn the embodiment according to FIG. 2 is a further housing 40 on one end of the housing 10 unscrewed, in which a solid propellant 42 is filled, which is ammonium perchlorate

handeln kann. Das Treibmittel 42 ist in Röhrchenform vergossen, weist also einen Kanal 44 auf, und kann durch die von dem Zünder 20 herrührende thermische Energie gezündet werden, so daß dann heiße Gase entwickelt werden. Wird also bei der Wärmestauung am geschlossenen Ende des Hohlraums 18 eine Temperatur erreicht, bei welcher der Zünder 20 gezündet wird, so wird durch die hierbei entstehende ther.nische Energie auch das Feststofftreibmittel 42 gezündet und entwikkelt nun seinerseits die heißen Gase, die durch eine Auslaßöffnung 46 aus dem Gehäuse 40 ausströmen. Der in dem Treibmittel 42 vorgesehene Kanal 44 trägt zur Verteilung der Wärmeenergie im übergang auf das Treibmittel 42 bei und erleichtert das Abströmen der heißen Gase zu der Auslaßöffnung 46. Das so erzeugte Heißgas kann für viele Zwecke dienen und kann beispielsweise dazu benutzt werden, ein Raketentriebwerk zu zünden.can act. The propellant 42 is in the form of a tube encapsulated, so has a channel 44, and can by the thermal energy originating from the igniter 20 ignited so that hot gases are then evolved. So when the heat builds up on closed end of the cavity 18 reaches a temperature at which the igniter 20 is ignited, so The solid propellant 42 is ignited by the resulting thermal energy and now in turn develops the hot gases that are released by a The outlet port 46 flows out of the housing 40. The channel 44 provided in the propellant 42 contributes to this Distribution of the thermal energy in the transition to the propellant 42 and facilitates the outflow of the hot gases to the outlet port 46. The hot gas so generated can and can serve many purposes be used, for example, to ignite a rocket engine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Betätigungsvorrichtung mit einem auf Wärmeeinwirkung reagierenden, die Betätigung bewirkenden Zünder, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünder (20) an einem Ende eines Hohlraumes (18) vorgesehen ist, welcher am anderen, offenen Ende mit einem Strömungsmittel zur Erzeugung von Druckwellen im Hohlraum (18) und somit Erhöhung der Temperatur an dessen zünderseitigem Ende beaufschlagbar ist1. Actuating device with a reacting to the action of heat, causing the actuation Igniter, characterized in that the igniter (20) is at one end of a cavity (18) is provided, which at the other, open end with a fluid for generating Pressure waves in the cavity (18) and thus an increase in temperature at the end on the igniter side can be acted upon 2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem offenen Ende des Hohlraumes (18) eine zu diesem koaxiale Düse (12) vorgesehen ist, und daß der Hohlraum (18) mit dem offenen Ende in einen Raum (16) mündet, welcher das Ausströmen von Strömungsmittel senkrecht zur Beaufschlagungsrichtung des Hohlraumes (18) erlaubt2. Actuating device according to claim 1, characterized in that in front of the open end of the cavity (18) is provided with a nozzle (12) coaxial therewith, and that the cavity (18) is also provided the open end opens into a space (16) which allows the outflow of fluid perpendicular to the direction of application of the cavity (18) allowed
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