DE7702073U1

DE7702073U1 - Zuendspannungsgenerator fuer geschosszuender u.dgl.

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Publication number: DE7702073U1
Application number: DE7702073U
Authority: DE
Original assignee: FA DIEHL 8500 NUERNBERG
Current assignee: FA DIEHL 8500 NUERNBERG
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1977-01-26
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2379044B1; GB1559749A; US4138946A; BE861666A; FR2379044A1

Description

DIEHL, Stephanstr. 49, 8500 Nürnberg

Zündspannungsgeneratör für Geschoßzünder u. dgl.

Die Neuerung betrifft einen Zündspannungsgenerator für Geschoßzünder u. dgl., v/elcher als Zündspannungsquelle eine piezokeramische Zelle aufweist, in der beim Überschreiten einer Mindestbeschleunigung während des Abschußvorgangs durch Einwirkung der Beharrungskraft eines Massekörpers eine Zündspannung erzeugbar ist.

Bei Zündspannungsgeneratoren der genannten Art mit einer piezokeramischen Zelle als Zündspannungsquelle ist die Spannung, die durch Druck oder Aufprall eines Massekörpers erzeugt wird, in der Höhe der Spannung weitgehend vom maximalen Kraftmoment abhängig. Es ist daher wichtig, die in der Abschußphase austretende Beharrungskraft erst dann wirksam werden zu lassen, wenn sie etwa ihre Spitze erreicht, und sie dann möglichst schlagartig zur Wirkung kommen zu lassen. Um dies zu erreichen, dient in bekannter Weise ein Sicherungsglied, beispielsweise ein Scherbund o. dgl., der den Massekörper, von der piezokeramischen Zelle abgehoben, in der Ruhelage in einem definierten Abstand hält.

Durch die bisher bekannte Gestaltung des Zündspannungsgenerators ist nicht immer sichergestellt, daß der Massekörper beim Aufprall die Zelle voll trifft und eine maximale Umwandlung der Stoßenergie in elektrische Energie erreicht wird. So kann beispiels-

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weise der Massekörper verkanten, wodurch die Schlag- bzw. Stoßwelle die piezokeramische Zelle nur zum Teil durchläuft. Im Extremfall ist es sogar möglich, daß die piezokeramische Zelle beschädigt wird.

Aufgabe der Neuerung ist es, vorgenannte Mangel auszuschalten und eine Anordnung zu treffen, die gewährleistet, daß der Zündspannungsgenerator erst nahe der Beharrungskraftspitze ausgelöst wird und in der Ruhelage, selbst bei harten Stoßen, keine Spannung abgibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind neuerungsgemäß die piezokeramische Zelle sowie ein ihr axial benachbarter Massekörper in r einem vornehmlich zylindrischen Fassungskörper angeordnet, der in einem rohrförmigen Teil des Zündergehäuses axial verschiebbar geführt, in der Ausgangsstellung jedoch durch ein als Scherbund, Federrastung oder dergl. ausgebildetes Sicherungsglied so gehaltert ist, daß sein Boden in definiertem Abstand einer Bodenplatte des Zündergehäuses gegenübersteht. Ein solches Sicherungsglied kann ohne Schwierigkeit so bemessen werden, daß es den Fassungskörper erst freigibt, wenn etwa die maximale Beharrungskraft auf ihn einwirkt.

Eine weitere Aufgabe der Neuerung ist es,den Zündspannungsgenerator so auszubilden, daß eine optimale Übertragung der Stoßwelle vom Massekörper auf die keramische Zelle erfolgt.

Hierzu kann nach einem weiteren Merkmal der Neuerung der Boden des Fassungskörpers zur Bodenplatte des Zündergehäuses hin und/ oder die Bodenplatte des Zünderkörpers zum Boden des Fassungskörpers hin leicht ballig ausgebildet sein. Ein eventuell auftretendes leichtes Verkanten des Fassungskörpers bei seiner Axialverschiebung und die damit einhergehenden Folgen ungleichmäßiger Beaufschlagung der Zelle mit Stoßenergie werden dadurch verhindert.

Durch eine Kurzschlußbrücke, die in der Ausgangsstellung des Zündgenerators die beiden Spannungspole der piezokeramischen Zelle verbindet und bei der Axialverschiebung des Fassungskörpers an einer Kerbstelle abreißt, wird erreicht, daß in Ruhe-

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stellung durch Stoß oder Vibration in der Zelle erzeugte Spannungen nicht zu einer Fehlbeströmung des Zünders führen können.

Weitere Merkmale der Neuerung sowie konstruktive Einzelheiten gehen aus der Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen:

Fig» 1 einen Zündspannungsgenerator nach der Neuerung in einem Längsschnitt

Fig. 2 eine Schnittansicht des verschiebbaren Teils des Zündspannungsgenerators nach Fig. 1

Fig. 3a einen Detail-Längsschnitt des Zündspannungsgenerators nach Fig. 1

Fig. 3b eine ausschnittsweise Vergrößerung des Bereichs nach IHB in Fig= 3a.

Nach Fig. 1 weist ein Zündergehäuse 1 eine verdickte, als Prallfläche ausgebildete Bodenplatte 2 auf, die nach innen oben gegebenenfalls mit einer balligen Erhöhung 2' versehen ist. In einem zylindrischen Teil 3 des Zündergehäuses 1 ist ein rohrförmiger Fassungskörper 4 angeordnet, dessen oberes Ende ringförmig nach innen verbreitert ist und eine Abdeckplatte 7 festhält. Ein radial überstehender Rand 8 dient als Scherbund, der zwischen einer Schulter 1' des Zündergehäuses 1 und einer Platte 9 axial spielfrei eingeklemmt ist. Unterhalb des Scherbunds 8 weist der Fassungskörper 4 einen radialen Einstich 10 auf. Die Dicke des Scherbundes 8, verbunden mit der Form des Einstichs und seiner Tiefe bestimmt die Soll-Scherstelle sowie die benötigte Scherkraft. In den Fassungskörper 4 ist von unten ein Näpfchen 5 eingeschraubt, welches einen verdickten, nach unten ballig geformten Boden 6 aufweist. - Wenn die Bodenplatte 2 ballig gestaltet ist, kann die Unterfläche des Napfbodens 6 eben sein, umgekehrt kann die Oberseite der Bodenplatte 2 eben sein, wenn der Boden 6 des Näpfchens 5 nach unten ballig ausgebildet ist.

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Im Näpfchen 5 liegen, vom Boden 6 durch eine Isolierstoffscheibe 11 getrennt und nach außen von einem Isolierstoffrohr 12 umschlossen, eine Prallplatte 13, eine piezokeramische Zelle 14 und ein Massekörper 17. Die piezokeramische Zelle 14 ist zu beiden Seiten mit Je einem Leitbelag 15» 16 beschichtet. Die Zelle 14 und der auf ihr aufliegende Massekörper 17 sind von einem weiteren Isolierstoffrohr 19 umgeben. Eine weitere Isolierstoffscheibe 18 trennt den nach oben vornehmlich ballig gestalteten bzw. mit einer entsprechenden Einlage versehenen Massekörper 17 von der Abdeckplatte

Vom Leitbelag 16 führt eine Leiterschleife 20 durch ein Isolierstoffröhr^chen 22 nach oben zum Zünder und ist dort an einem Anschlußpunkt 27 auf einer Isolierstoffplatte 24 des Zünders befestigt. Eine zweite Leiterschleife 21 (Fig. 2) führt in analoger Weise vom Gegenpol der piezokeramischen Zelle 14, d. h. vom Leitbelag 15 durch ein Isolierstoffröhrchen 23 (Fig. 2) zu einem weiteren Anschlußpunkt der Isolierstoff platte 24. Die beiden Leiterschleifen 20, 21 sind, wie Fig."1 veranschaulicht, so lang, daß sie selbst bei einer Axialverschiebung des Fassungskörpers 4 zum Boden 2 hin weder an einem leitenden Teil des Zünders zum Anliegen gelangen, noch reißen; d. h. sie bilden eine Nachziehschleife.

Außer diesen Leiterschleifen 20, 21 kann aber gemäß Fig. 3a im Zündspannungsgenerator ncch ein weiterer Leiter 25 vorgesehen sein, der beispielsweise vom Leitbelag 16 zum Anschlußpunkt des Gegenpols, d. h. zu der an den Leitbelag 15 angeschlossenen Leiterschleife 21 führt. Dieser Leiter 25 stellt somit eine Kurzschlußbrücke Jar. Im Gegensatz zu den Leiterschleifen 20, 21 ist dieser Leiter 25 jedoch so kurz bemessen, daß er bei der Axialverschiebung des Fassungskörpers 4 in Aufschlagposition abreißt. Dies hat zur Folge, daß während besagter Axialverschiebung, und zwar unmittelbar vor dem Aufprall des Bodens 6 auf die Bodenplatte 2 der Kurzschluß zwischen den beiden Spannungspolen, d. h. den Leitbelägen 15, 16 aufgehoben wird. Um das Abreißen des Leiters 25 zu erleichtern, ist nach Fig. 3b der Leiter 25 mit einer Einschnürung bzw. Einkerbung 26 versehen, welche als Sollbruchstelle dient.

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Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, stellt der Fassungskörper 4 nebst Näpfchen 5» 6 und den obengenannten Einlagen 13, 14, 17 einschließlich der Abdeckplatte 7 eine in sich geschlossene Baueinheit dar, die außerhalb des Zünders vormontiert und auf Funktionsfähigkeit und Polung geprüft werden kann.

Nach dem Einbau in den unteren, rohrförmigen Teil des Zündergehäuses 1 ist die vorgenannte Baueinheit über den Scherbund 8 spielfrei eingeklemmt. Statt eines Schergliedes könnte selbstverständlich auch eine Federrastung oder ein anderes, entsprechendes, erst bei einer Mindes.taxialbelastung auslösbares Sicherungsglied vorgesehen sein. In der Ausgangsstellung sind die

C Spannungspole der piezokeramischen Zelle 14 über die in den Fig. 3a/3b dargestellte Kurzschlußbrücke (Leiter 25) überbrückt. Durch Transportstöße, Vibration o. dgl. in der Zelle 14 erzeugte Spannungen können daher nicht zur Fehlbeströmung des Zünders führen. Wird beim Abfeuern des Geschosses ein vorgewählter bzw. durch die Bemessung des Sicherungsgliedes (Scherbund 8) bestimmter Grenzwert überschritten, so überwindet die bei der Geschoßbeschleunigung auftretende Beharrungskraft die Sperre des Sicherungsgliedes. Der Fassungskörper 4 nebst dem aus den obengenannten Teilen bestehenden Zündspannungsgenerator wird nach hinten (unten) verschoben. Dabei reißt zunächst die Kurzschlußbrücke (Leiter 25). Sodann prallt der Boden 6 mittig auf die

C Bodenplatte 2 bzw. 2' des Zündergehäuses 1 auf. Durch die schlagartige Abbremsung wird die piezokeramische Zelle 14 durch den Massekörper 17 einer hohen, impulsartigen Durckbelastung unterworfen, die zu einer entsprechenden Spannungsabgabe an den Leiterschleifen 20, 21 führt.

Während die schlagartige Abbremsung zu einem entsprechend steilen Anstieg der Belastung und damit der Spannung führt, wird durch die ballige Gestaltung des Näpfchenbodens 6 bzw. der Bodenplatte 2, 2' im Zündergehäuse 1 gewährleistet, daß die Stoßwelle auch bei Verkanten des Fassungskörpers 4 beim Aufprall die piezokeramische Zelle 14 gleichmäßig durchläuft, wodurch einerseits keine unterschiedliche, sondern in allen Fällen eine nahezu maximale, gleichhohe Energieabgabe gewährleistet ist, andererseits Bruchschäden o, dgl. vermieden werden.

Claims

'SdhutzahspVüch'e:

1. Zündspannungsgenerator für Geschoßzünder und dergl., welcher als Zündspannungsquelle eine piezokeramische Zelle aufweist, in der beim Überschreiten einer Mindestbeschleunigung während des Abschußvorganges durch Einwirkung der Beharrungskraft eines Massekörpers eine Zündspannung erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die piezokeramische Zelle (14) sowie ein ihr axial benachbarter Massekörper (17) in einem vornehmlich zylindrischen Fassungskörper (A) angeordnet sind, der in einem rohrförmigen Teil des Zündergehäuses (1) axial verschiebbar geführt, in der Ausgangsstellung jedoch durch ein als Scherbund (8), Federrastung oder dergl. ausgebildetes Sicherungsglied so gehaltert ist, daß sein Boden (6) in definiertem Abstand einer Bodenplatte (2) des Zündergehäuses O) gegenübersteht.

2. Zündspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (6) im Fassungskörper (4) zur Bodenplatte (2) des Zündergehäuses (1) hin und/oder die Bodenplatte (2·) zum Boden (6) im Fassungskörper (4) hin ballig ausgebildet ist.

3· Zündspannungsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (17) an seiner oberen, einer Abdeckplatte (7) zugewandten Stirnseite ballig geformt bzw. mit einer balligen Zwischenlage versehen ist.

4. Zündspannungsgenerator nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Scherbund (8) durch einen überstehenden Rand des Fassungskörpers (4) gebildet wird, der spielfrei in das Zündergehäuse (1) eingeklemmt ist.

5. Zündspannungsgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fassungskörper (4) unterhalb des Scherbundes (8) mit einem radialen Einstich (10) versehen ist.

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6. Zündspannungsgenerator nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschluß der beiden Spannungapole (15, 16) eier piezokeramischen Zelle (14) an den Zünder schleifenförmige, in Isolierröhrchen (22, 23) o. dgl. geführte Leiter (20, 21) vorgesehen sind.

7. Zündspannungsgenerator nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet durch einen in der Ausgangslage des Fassungskörpers (4) die Spannungspole (15, 16) kurzschließenden Leiter (25)» welcher beim Verschieben des Fassungskörpers (4) in die Aufschlagstellung abreißbar ist.

8. Zündspannungsgenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußbrücke (25) mit einer Einschnürung bzw; .Einkerbung (26) versehen ist.

9. Zündspannungsgenerator nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fassungskörper (4) samt der pjezokeramischen Zelle (14), dem Massekörper (17), der Abdeckung (7) und den Leitern (20, 21) eine in sich geschlossene, vormontierte Baueinheit bilden, die durch axiale Druckbelastung auf Funktionsfähigkeit und richtige Polung überprüfbar ist.

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