DE2264332C2 - Brennkammer für ein mittels Elektrode gezündetes Treibmittel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Züpden eines Treibmittels mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der GB-PS 6 19 665 ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs als bekannt zu entnehmen. Damit wird in den Brennraum ein bereits zündfähiges Gasgemisch eingeführt. Ein Hinweise auf die konstruktive Ausbildung und Bemessung des Brennraums und seiner Einbauten gemäß der Erfindung, durch die ein Zündeffekt auf eine Teilflüssigkeitsmenge ausgeübt werden soll, um dadurch bei einer größeren Flüssigkeitsteilmenge eine optimale Umsetzung in die Gasphase zu erreichen, ist daraus nicht zu entnehmen, zumal ein Anzündeffekt bei einem zündfähigen Gas gar nicht erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine dem Ladungsraum eines Geschützes nachgeschaltete Zündvorrichtung so auszubilden, daß sie auch bei direkt eingespritz tem Treibmittel verwendbar und dabei eine sichere Durchzündung des flüssigen Treibmittels gewährleistet ist

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe notwendigen Merkmale der Erfindung sind im Patentanspruch 1 genannt Die Unteransprüche nennen Ausführungsarten der Erfindung.

Durch die Erfindung wird erreicht daß die beim Zünden in der ersten Kammer erfolgende F Imsetzung des flüssigen Treibstoffes in eine Gasblase infolge entsprechender Ausbildung der die beiden Kammern miteinander verbindenden öffnung als Drosselöffnung solange auf die erste Kammer beschränkt bleibt bis durch weitgehende Umsetzung die Wärmekapazität der in ihr erzeugten Gasblase so groß ist daß die Zersetzung des Treibmittels an der Grenzschicht zwischen Flüssigkeit und Gasblase selbsttätig weiterläuft worauf die Umsetzung des Treibmittels in der zweiten Kammer, die das Kanalsystem enthält durch die infolge der im Kanalsystem auftretende Wandreibung entstehende Verdammung derart gefördert wird, daß die im anschließenden Ladungsraum befindliche Hauptladung sicher und gleichmäßig gezündet wird.

Die schnelle und sichere Durchzündung des flüssigen Treibmittels im Zündladungsraum wird vom Durchmesser der Elektrodenkammer bestimmt durch die Gehäuseverenguns zur benachbarter Kammer, durch die geometrische Form der Elektrode und schließlich durch die verdämmende Wirkung des Kanalsystems.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert und zwar zeigt die einzige Figur ein Zündladungsgehäuse für flüssige Treibmittel im Schnitt

Das Zündungsgehäuse 1 ist wie ein Kartuschlager unmittelbar hinter dem Ladungsraum eines Waffenrohres angeordnet Die rückwärtige, dem Waffenverschluß zugekehrte Stirnfläche des Zündladungsgehäuses 1 ist mit einem Kunststoffring 2 versehen. Von dessen Stirnfläche aus zieht sich ein schmaler zylindrischer Hohlraum nach innen in das Gehäuse 1 hinein, der als Elektrodenkammer 3 in Längsrichtung von einer Elektrode 4 durchsetzt ist Letztere ist durch eine pilzkopfartige Kopfplatte 4a abgedeckt Von der Kopfplatte 4a setzt eine trichterförmige Gehäuseverengung 5 an, die in eine enge Durchlaßöffnung 6 ausläuft Von der Durchlaßöffnung 6 erweitert sich trichterförmig der Innenraum des Zündladungsgehäuses 1 zu einer zylindrischen mit einem Rohrbündel versehenen Kammer 7, die bis an die vordere Stirnfläche des Gehäuses 1 heranreicht und deren Durchmesser und Volumen um ein Mehrfaches größer ist als bei der Elektrodenkammer 3. Die Zuführung des flüssigen Treibmittels geschieht entweder über den hier nicht gezeigten Ladungsraum oder aber direkt über Leitung 8 in den Zündladungsraum. Schließlich wird die Zündung des flüssigen Treibmittels in der Elektrodenkammer 3 auf elektrischem Wege dadurch bewirkt, daß an das als Gegenelektrode vorgesehene Zündladungsgehäuse 1 ein Massekontakt 10 und an die Elektrode 4 ein Zündkontakt 9 angelegt wird. Der Kunststoffring 2 isoliert die beiden Elektroden 1 und 4 untereinander.

Die trichterförmige Gehäuseverengung 5 schließt, auf die Trichterform bezogen, einen Winkel von etwa 90° ein, während die Durchlaßöffnung von der Elektrodenkammer 3 in die benachbarte Kammer 7 einen freien Querschnitt aufweist, der etwa dem halben Durchmesser der Elektrodenkammer entspricht.

Die Kammer 7 ist in Längsrichtung von einem

Kanalsystem 1.3 durchzogen, das z. B. aus einem Bündel parallel verlaufender Rohre oder einem Kugelhaufen bestehen kann.

Die Wirkungsweise der Zündvorrichtung ist die folgende:

Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektrode 4 mittels des Zündkontaktes 9 entsteht in der Elektrodenkammer 3 ein elektrischer Funkenüberschlag, der die Zersetzung des flüssigen Treibmittels einleitet Entscheidend für eine gute und schnelle Durchzündung der Flüssigkeit in der Elektrodenkammer ist die geometrische Form und die zentrale Anordnung der Elektrode 4 in der Elektrodenkammer 3. Durch die verdämmende Wirkung der Gehäuseverengung 5 gegenüber der benachbarten Kammer bleibt die Umsetzung des Flüssigkeitstreibstoffes in der Gasphase so lange auf die Elektrodenkammer 3 beschränkt, bis hier die weitgehend vollständige Umsetzung erreicht ist Hierdurch wird in der Elektrodenkammer 3 eine Gasblase erzeugt, deren Wärmekapazität und Energieinhalt so groß ist, daß nunmehr auch die Zersetzung des in der anderen Kammer befindlichen Flüssigkeitstreibstoffes bis zur völligen Umsetzung selbsttätig weiterläuft

Die verstärkende Wirkung der Kammer 7 und des darin enthaltenen Rohrbündels 13 ist vergleichbar mit der der Aufladung bei konventionellen Treibladungszündern oder auch mit der der Beiladung von konventionellen Treibladungen. Erst durch sie wird erreicht daß das Treibmittel im angrenzenden Ladungsraum unabhängig von dessen Geometrie und der gewählten Ladedichte reproduzierbar gezündet wird! Ein weiterer Vorteil der Kammer 7 ist daß das Treibmittel im Ladungsraum nicht punktförmig, sonder über dem gesamten Querschnitt der Kammer 7 gleichmäßig gezündet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Brennkammer für ein mittels Elektrode gezündetes Treibmittel mit einer kleineren, die Zündelektrode enhaltenden ersten Kammer, einer ihr benachbarten zweiten wesentlich größeren Kammer, die eine Einlaßöffnung für das Treibmittel aufweist und mindestens einer die beiden Kammern miteinander verbindenden Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kammern (3, 7) nur eine einzige zentrale Öffnung vorgesehen ist, die sich nach beiden Seiten frichter- oder diffusorartjg erweitert und daß die größere Kammer (7) durch eine Einlage in ein Kanalsystem (13) unterteilt ist. ,5

2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Kammer (7) in einen den Anschluß für das Treibmittel aufweisenden Vorbrennraum und einen die Einlage (13) aufnehmenden Hauptbrennraum gleichen Quer-Schnitts Yäie der Vorbrennraum unterteilt ist, wobei die die beiden Kammern (3,7) verbindende Öffnung

(6) in den einlagefreien Teil -der größeren Kammer

(7) mündet

3. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung der Öffnung (6) als Gehäuseverengung van beiden Kammern (3,

7) aus trichterförmig mit einem die Trichter einschließenden Winkel von etwa 90° bis zur öffnung (6) verlaufen, deren Durchmesserlänge im M Bereich von V₂ bis V₃ der Durchmesserlänge der Elektrodei^ammer (3) liegt

4. Brennkammer ,nach e&;m der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseverengung (5) die mit einer piizkop-'irtigen, der Gehäuse- Verengung (5) angepaßten Kopfplatte (Aa) versehene Elektrode (4) derart zugeordnet ist daß die Kopfplatte (4a) der Gehäuseverengung (5) benachbart gegenüber liegt

5. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet daß die das Kanalsystem (13) bildende Einlage ein in axialer Richtung der Kammer (7) angeordnetes Rohrbündel ist

6. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis · 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kanalsystem (13) bildende Einlage ein Kugelhaufen ist