DE2518266C3 - Elektrischer Zünder für ein DrallgeschoB - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zünder für ein Drallgeschoß mit eicem Zündergehäuse, welches eine Zündkapsel und einen elektromagnetischen Zündstromgenerator enthält, der einen Permanentmagneten und eine Ankerspule aufweist, von denen der Permanentmagnet starr im Zündergehäuse befestigt und die Ankerspule gegenüber dem Zündergehäuse drehbar gelagert ist, und die Ankerspule über elektrische Organe mit der Zündkapsel verbunden ist

Bei einem bekannten Geschoßzünder dieser Art (siehe US-PS 3140 661) ist die Ankerspule ebenfalls drehbar gelagert, und es sind Schleifringe notwendig, um den erzeugten Strom von der Ankerspule weiterleiten zu können. Solche Schleifringe in Geschoßzündern « haben sich als ein unzuverlässiges Organ erwiesen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schleifringe zu vermeiden und das Trägheitsmoment des drehbar gelagerten Generatorteiles möglichst groß zu gestalten, ohne das gesamte so Gewicht des Geschoßzünders zu vergrößern, damit die Relativdrehzahl zwischen den beiden Generatorteilen vergrößert werden kann, um eine für die Zündung ausreichende elektrische Energie zu erzeugen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Zündergehäuse ein Käfig drehbar gelagert ist, der die Ankerspule, die Zündkapsel und die gesamte elektrische Zündkette, eine Schaltungsplatine, einen Gleichrichter, einen Kondensator und einen Piezoquarz enthält <*>

Dadurch, daß außer der Ankerspule noch die elektrischen Organe wie Kondensator, Schaltungsplatine, Gleichrichter und ferner die Zündkapsel in einem drehbar gelagerten Käfig angeordnet sind, wird das Gewicht und damit auch das Trägheitsmoment des sich &⁵ drehenden Generatorteiles stark vergrößert

Vorzugsweise enthält der Käfig eine Haltevorrichtung, die einerseits eine Bohrung zur Aufnahme der Zündkapsel aufweist und andererseits den Kern der Ankerspule bildet Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß sich zufolge der Verwendung der Haltevorrichtung als Ankerspule die Länge des Käfigs reduzieren läßt gegenüber einer Ausführungsform, bei welcher der Käfig eine erste Haltevorrichtung zur Aufnahme der Zündkapsel aufweist, und eine zweite Haltevorrichtung, welche den Kern der Ankerspule bildet

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Geschoßzünder mit elektromagnetischem Zündstromgenerator, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

F i g. 2 einen Schnitt nach linie H-II in F i g. 1; F i g. 3 einen Schnitt nach Linie IU-III in F i g. 1; F i g. 4 ein Blockdiagramm des Zünders;

F i g. 5 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung für ein weiteres Ausführungsbeispiel;

F i g. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in F i g. 5.

Gemäß Fig. 1 ist ein Zündergehäuse 1 in den hinteren Teil eines Geschoßkörpers 2 eingeschraubt Von der vorderen Stirnseite des Zündergehäuses 1 her ist eine im Durchmesser abgesetzte, bezüglich der Geschoßlängsachse exzentrische Bohrung 4,5 eingearbeitet Ein Rotor 3 ist im engeren Bohrungsteil 4 drehbar gelagert Ia den vorderen Bohrungsteil 5 ist eine Scheibe 6 eingepreßt Eine Verstärkerladung 7 ist koaxial zur Geschoßlängsachse von der Stirnseite her in die Scheibe 6 eingeschraubt Die Verstärkerladung 7 ragt in eine im Gcichoßkörper 2 enthaltene Sprengladung 8 hinein. Die Verstärkerladung 7 steht durch eine Bohrung 9 in räumlicher Verbindung mit dem Bohrungsteil 4. Ein Detonator 10 ist in eine durchgehende Bohrung 11 des Rotors 3 eingesetzt, deren Abstand von der Rotorachse gleich ist dem Abstand der Rotorachse von der Geschoßachse. Das Zündergehäuse

1 weist ferner eine von der hinteren Stirnseite her eingearbeitete, im Durchmesser abgesetzte Bohrung 12, 13 auf. Der vordere Bohruiigsteil *2 mündet in die Bohrung 4. Die beiden Bohrungsteile 12,13 sind durch eine Schulter 14 voneinander getrennt

Ein Heckkörper 15 ist mit dem Zündergehäuse 1 verschraubt Die Stirnfläche des Heckkörpers 15 stützt sich an einer Schulter 16 des Zündergehäuses 1 ab und liegt an der hinteren Stirnfläche 17 des Geschoßkörpers

2 an. Der Heckkörper 15 weist eine im Durchmesser abgesetzte Sackbohrung 18 auf. Ein ringförmiger Permanentmagnet 19 mit zwei ausgeprägten diametral gegenüberliegenden Polen stützt sich auf einer Bohrungsschulter 20 des Heckkörpers 15 ab und ist in der Sackbohrung 18 befestigt

Der vordere, offene Teil eines becherförmigen Käfigs 21 hat einen größeren Durchmesser als der hintere Teil. Im Boden des Käfigs 21 ist ein Zapfen 22 befestigt Der Zapfen 22 stützt sich auf einer Kugel 23 ab, die in einer vom Grund der Sackbohrung 18 in den Heckkörper 15 eingearbeiteten Sackbohrung 24 angeordnet ist Der Käfig 21 weist in seinem vorderen Rand zwei sich diametral gegenüberliegende Einschnitte 25 auf (F i g. 3), in welchen eine Haltevorrichtung 26 befestigt ist Die Haltevorrichtung 26 hat an ihrer vorderen Stirnseite einen kreisrunden Ansatz 27, welcher in einen Zapfen 28 ausläuft Der Zapfen 28 ragt in die Bohrung 12 des Zündergehäuses 1 hinein und dient der Lagerung des Käfigs 21 in demselben. Zwischen der Haltevorrichtung 26 und dem Zündergehäuse 1 ist ein Ring 29 eingelegt. Die Lagerung des Käfigs 21 ist so, daß seine

Haltevorrichtung 26 im Ruhezustand leicht gegen den Ring 29 gepreßt wird, so daß er gegen Drehen gesichert ist.

Die Achse einer zentralen, durchgehenden und im Durchmesser abgesetzten Bohrung der Haltevorrichtung 26 fällt mit der Geschoßachse zusammen. Eine Zündkapsel 30 mit einem Flammenerzeugenden Zündmittel ist in die Bohrung eingesetzt Der eine Pol des elektrischen Zündstromkreises für das Zündmittel ist an die Masse der Haltevorrichtung 26 gelegt, und der andere Pol 31 ragt in ein Steckerstück 32 hinein, das in einem in der Bohrung angeordneten Isolierstück 33 gelagert ist

Ein Piezoquarz 34 ließt am Grund einer gegen die hintere Stirnseite hin offenen Bohrung der Haltevorrichtung 26 an. Ein Isolierkörper 35 ist in der Bohrung angeordnet Ein Trägheitskörper 36 ist in einer Bohrung des Isolierkörpers 35 beweglich gelagert und liegt am Piezoquarz 34 an. Eine im wesentlichen rechteckige Schaltungsplatine 37 ist im Käfig 21 so angeordnet, daß ihre Längsmittelachse der Geschoßaciise parallel ist und einen Abstand von ihr aufweist

Eine Spule 38 ist um einen senkrecht zur Geschoßachse gerichteten, die Schaltungsplatine 37 durchdringenden und mit dem Käfig 21 verbundenen Ankerkern 39 gewunden. Die radiale Mittelebene des Permanentmagneten 19 fällt mit der gleichgerichteten Mittelebene der Spule 38 und des Ankerkerns 39 zusammen. Gemäß F i g. 4 ist zur Gleichrichtung des vom elektromagnetischen Generator 19, 38,39 erzeugten Wechselstromes ein Gleichrichter 40, und zur Speicherung dieses Stromes ein elektrischer Kondensator 41 vorgesehen. Der Kondensator 41 ist über eine verschiedene Betriebszustände des Zünders steuernde Schaltung 42 mit der Zündkapsel 30 verbunden. Der Piezoquarz 34 ist an die Schaltung 42 angeschlossen. Der Gleichrichter 40 und der Kondensator 41 sind in weiter nicht dargestellter Weise im Käfig 21 zwischen der Ankerspule 38, 39 und der Haltevorrichtung 26 angeordnet

Da sowohl die Ankerspule 38, 39 wie auch die Zündkapsel 30 mit dem Flammenzündmittel im Käfig 21 angeordnet sind, kann die Verdrahtung des Zünders unabhängig von einem den Zünder aufnehmenden Geschoß vorgenommen werden. Dies bietet ferner den Vorteil, daß der ganze Zünder einschließlich des Stromkreises über die Zündkapsel 30 außerhalb des Geschosses, und von dessen Sprengladung 8 entfernt, geprüft werden kann.

Die Wirkungsweise ergibt sich aus dem Aufbau:

Vor dem Abschuß ist die aus der Zündkapsel 30, dem Detonator 10 und der Vcstärkerladung 7 bestehende Zündkette unterbrochen, indem der Detonator 10 außerhalb der Geschoßachse liegt Beim Abschuß des den Zünder tragenden Geschosses dringt die Kugel 23 unter der Last der am Käfig 21 angreifenden Trägheitskraft um einen kleinen Betrag in den Heckkörper 15 ein. Dadurch erhält der Käfig 21 seine Bewegungsfreiheit, so daß er in Bezug auf das Geschoß eine Drehung ausführen kann. Beim Abschuß des Geschosses aus dem Rohr der Feuerwaffe, wird das Geschoß auf eine sehr hohe Drehzahl beschleunigt Da am Zapfen 22 des Käfigs 21 eine Reibungskraft an einem nur sehr kleinen Hebelarm angreift, erfährt dieser einen entsprechend kleinen Drehantrieb. Die Drehzahl des Käfigs 21 wird deshalb wegen seines großen Massenträgheitsmomentes nur sehr klein, so daß die für die Stromerzeugung wesentliche Differenz zwischen den Drehzahlen des Permanentmagneten 19 und des Käfigs 21 annähernd gleich ist der Drehzahl des Geschosses. Wenn das Geschoß nach dem Verlassen des Rohres durch den Luftwiderstand verzögert wird, stützt sich der Käfig 21 unter der Wirkung der an ihm angreifenden Trägheitskraft über den Ring 29 am Zündergehäuse 1 ab. Dadurch erfährt der Käfig 21 eine Drehbeschleunigung, was jedoch, da der Kondensator 41 bereits aufgeladen ist, nicht mehr von Belang ist

Nachdem das Geschoß das Rohr verlassen hat, wird der Rotor 3 in nicht näher beschriebener Weise zur Schließung der Zündkette 30, 10, 7 gedreht Der Trägheitskörper 36 wird beim Aufschlag des Geschosses im Ziel durch den Piezoquarz 34 abgebremst. Der bei der Belastung des Piezoquarzes 34 durch den Trägheltskörper 36 erzeugte Strom wird in weiter nicht zu erörternder Weise zur Steuerung der Zündung des Flammenzündmittels in der Zündkapsel 30 benutzt Durch die Zündkapsel 30 wird über den Detonator 10 und die Verstärkerladung 7 die Detonation der Geschoßsprengladung 8 eingeleitet

Beim nachfolgenden Ausführungsbeispiel werden gleichbleibende Bauteile gleich beziffert; in der Formgebung abweichende Teile werden in den F i g. 5 und 6 mit dem Buchstaben a ergänzt und ferner erhalten neu hinzukommende Bauteile eine neue Ziffer.

Bei der durch die Fig.5 und 6 dargestellten Ausführungsform bildet das Zündgehäuse la, welches die Verstärkerladung 7 und den Rotor 3 enthält, eine Verlängerung des Geschoßkörpers 2. Das mit einer Schulter 43 am Geschoßkörper 2 anliegende Zündergehäuse la hat eine nach vorn im Durchmesser abgesetzte Bohrung 44, 45, welche in die Bohrung 4 mündet Ein Bodenstück 46 des Geschosses liegt mit einem Flanschrand 47 am Zündergehäuse la an Ein hakenförmiger Ansatz 48 des Bodenstückes 46 ragt in die Bohrung 44 des Zündergehäuses la hinein und ist mit demselben verschraubt Ein ringförmiger Permanentmagnet 19 ist zwischen der Stirnfläche des Ansatzes 48 und der Bohrungsschulter 49 angeordnet Der Käfig 21a stützt sich über eine Kugel 23 auf dem Bodenstück 46 ab. Eine weitere Abweichung vom ersten Ausführungsbe; spiel besteht darin, daß der Träger den Ankerkern 26a bildet, auf welchen außermittig, dem Piezoquarz 34 diametral gegenüber, die Spule 38a gewickelt ist Die Schaltungsplatine 37a ist zwischen dem Träger und dem Boden des Käfigs 21a angeordnet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Zünder für ein Drallgeschoß mit einem Zündergehäuse, das eine Zündkapsel und einen elektromagnetischen Zündstromgenerator enthält, der einen Permanentmagneten und eine Ankerspule aufweist, von denen der Permanentmagnet starr im Zündergehäuse befestigt und die Ankerspule gegenüber dem Zündergehäuse drehbar gelagert ist und die Ankerspule über elektrische Organe mit der Zündkapsel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Zündergehäuse (1,15) ein Käfig (21) drehbar gelagert ist, der die Ankerspule (38), die Zündkapsel (30) und die gesamte elektrische Zündkette, eine Schaltungsplati- ts ne (37), einen Gleichrichter (40), einen Kondensator (41) und einen Piezoquarz (34) enthält

2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (21) eine Haltevorrichtung (26) enthält, die einerseits eine Bohrung zur Aufnahme der Zündkapsel (30) aufweist und andererseits den Kern (26ajder Ankerspule (38a j bildet.

3. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der KaHg (21) eine erste Haltevorrichtung (26) zur Aufnahme der Zündkapsel (30) aufweist und eine zweite Haltevorrichtung, welche den Kern (39) in der Ankerspule (38) bildet