DE1205432B - Anlage zur elektrischen Zuendung von Explosivladungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C 06 c

Deutschem.: 78 e-3/05

Nummer: 1 205 432

Aktenzeichen: F 33895 VIII b/78 e

Anmeldetag: 10. Mai 1961

Auslegetag: 18. November 1965

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur elektrischen Zündung von Explosivladungen, bei der ein piezoelektrischer Körper zur Aufladung eines mit dem Zünder verbundenen Kondensators verwendet wird.

Bekanntlich besteht der piezoelektrische Effekt in dem Auftreten einer Spannung bzw. Potentialdifferenz zwischen den entgegengesetzten Flächen von gewissen Kristallen wie Quarz, sobald diese einer mechanischen Deformation, z. B. einer Kompression, unterworfen werden. Es entstehen also an den Flächen eines piezoelektrischen Körpers, auf den eine mechanische Belastung einwirkt, in der Weise elektrische Ladungen, daß der Kristall dann einem geladenen Kondensator vergleichbar ist. Der piezoelektrische Effekt ist reversibel, d. h. daß die elektrischen Ladüngen an den Kristallflächen verschwinden, sobald die mechanische Belastung nicht mehr einwirkt.

Es sind Vorrichtungen zur Zündung von Explosivladungen bekannt, die den piezoelektrischen Effekt als Energiequelle, z. B. zum Aufladen eines klassischen elektrischen Kondensators, ausnutzen. Bei solchen Vorrichtungen wird der piezoelektrische Kristall in einen Stromkreis, z. B. in die Aufladungsleitung eines Kondensators, eingeschaltet. Wegen der Reversibilität des Effekts ist es jedoch nicht möglich, die vom Kristall erzeugten und gewonnenen Ladungen zu speichern, wenn man nicht besondere Maßnahmen vor Aufhebung der mechanischen Einwirkung anwendet. Hierfür gibt es Vorrichtungen, welche eine Trennung der Verbindung zum Kondensator vor Aufhebung der mechanischen Einwirkung bewirken. Man verwendet auch Einrichtungen mit Gleichrichtern, d. h. einen Anschluß mit einer Einwegleitung, bei der die vom piezoelektrischen Kristall erzeugten Ladungen nur in der Richtung abgeleitet werden, die zu einer Potentialerhöhung des Kondensators führt.

Es ist auch eine Zündanlage bekannt, bei der die am piezoelektrischen Körper durch den Geschoßaufprall entstehende Ladung ohne Zwischenschaltung eines Kondensators oder Unterbrechers unmittelbar dem Sprengkörper zugeführt wird. Hierbei konnte man durch eine den Aufprall dämpfende Feder eine geringfügige Verzögerung der Ladungserzeugung erzielen.

Infolge der Notwendigkeit eines Unterbrechersystems bzw. einer Gleichrichtereinrichtung haben die bekannten, mit piezoelektrischen Kristallen arbeitenden Vorrichtungen einen ziemlich komplizierten und kostspieligen Aufbau. Sie haben einen mehr oder weniger großen Raumbedarf und sind im Betrieb empfindlich. Durch diese Nachteile ist ihre Gebrauchsfähigkeit beschränkt.

Anlage zur elektrischen Zündung von
Explosivladungen

Anmelder:

Fabrique Nationale d'Armes de Guerre,

Societe Anonyme Herstal lez Liege, Brüssel

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Annastr. 19

Als Erfinder benannt:

Rene M. J. Chavee, Genck (Belgien)

Beanspruchte Priorität:

Belgien vom 9. August 1960 (593 944)

Die Erfindung bezweckt, die vom piezoelektrischen Körper erzeugte Ladung durch Unterbrechung des angeschlossenen Kondensatorstromkreises zu speichern, um sie zu einem gegebenen Zeitpunkt zur Zündung zu verwenden. Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur elektrischen Zündung von Explosivladungen, bei der ein piezoelektrischer Körper zur Aufladung eines mit dem Zünder verbundenen Kondensators verwendet ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Belastungsmittel für den piezoelektrischen Körper so angeordnet und ausgebildet sind, daß der piezoelektrische Körper nach Ladungsabgabe an den Kondensator durch die Belastungsmittel zertrümmert wird und hierbei den Kondensatorstromkreis unterbricht, wobei der Kondensator, in dessen Stromkreis zum Zünder ein Auslöseschalter vorgesehen ist, zur späteren Stromabgabe an den Zünder geladen bleibt.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Unterbrecher aus dem ladungserzeugenden piezoelektrischen Körper, beispielsweise Bariumtitanat, selbst besteht und durch mechanische oder sonstige Mittel einer mechanischen Belastung ausgesetzt wird, welche die mechanische Bruchfestigkeitsgrenze des Körpers übersteigt. Der piezoelektrische Körper ist mit seinen Flächen über elektrische Leiter mit den Klemmen eines Apparates, z. B. eines Kondensators, verbunden, der die vom Kristall erzeugten Ladungen speichert. Bei der seine Bruchfestigkeitsgrenze überschreitenden Belastung wird der

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piezoelektrische Körper zertrümmert. Hierbei verliert er seine ursprünglichen elektrischen Eigenschaften und verwandelt sich in einen isolierenden, in den Stromkreis eingeschalteten Unterbrecher.

Weitere Einzelheiten werden an Hand der Zeichnung beschrieben, welche ein Ausführungsbeispiel zeigt.

Gemäß der Zeichnung ist ein kleiner Zylinder 3 aus piezoelektrischem Stoff mit seinen Stirnflächen zwischen zwei polaren Kontaktscheiben 4 und 5 angeordnet, die ihrerseits über die Leiter 4 α und 5 a mit dem Kondensator 6 verbunden sind'. Der Piezoelektrische Zylinder 3 ist in eine entsprechende Bohrung des Teiles 2 eingesetzt, welches eine innere Schulter 2 α aufweist. Die polare Kontaktscheibe 5 wird von einer nicht gezeigten Unterlage getragen. Wenn der Hammer 1 eine Kompressionskraft auf die polare Kontaktscheibe 4 ausübt, wird der Zylinder 3 der gleichen mechanischen Druckwirkung ausgesetzt, wodurch elektrische Ladungen erzeugt und dem Kondensator 6 zugeleitet werden. Sobald die Druckwirkung des Hammers 1 die Druckfestigkeit des Zylinders 3 überschreitet, bricht dieser auseinander und wirkt unter Verlust seiner bisherigen elektrischen Eigenschaften als Isolierkörper bzw. Unterbrecher. Hierdurch wird die Leitung zum Kondensator 6 in der Weise unterbrochen, daß dieser geladen bleibt. Der Kondensator kann dann durch Schließen des Schalters 7 auf einen Sprengzünder 8 entladen werden. Die Bewegung des Hammers 1 wird angehalten, sobald die polare Kontaktscheibe 4 auf der Schulter 2 α des Teiles 2 aufliegt. Teil 2 besteht aus isolierendem Material. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Kondensator 6 kurzgeschlossen werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehende sehematische Beschreibung beschränkt. Es sind vielmehr die verschiedensten Abwandlungen bzw. Anpassungen gemäß den jeweils vorgesehenen Anwendungsfällen möglich. So kann z. B. die mechanische Kraft einwirkung sowohl mittels eines Hammers als auch mittels irgendwelcher anderer mechanischer Mittel erfolgen, die durch bekannte Vorrichtungen betätigt werden. Die Begrenzung der Hammerbewegung kann durch irgendeinen Anschlag, einen Isolierring oder ein anderes Mittel erfolgen, welches befähigt ist, einen Kurzschluß zu verhindern.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anlage zur elektrischen Zündung von Explosivladungen, bei der ein piezoelektrischer Körper zur Aufladung eines mit dem Zünder verbundenen Kondensators verwendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsmittel für den piezoelektrischen Körper so angeordnet und ausgebildet sind, daß der piezoelektrische Körper nach Ladungsabgabe an den Kondensator durch die Belastungsmittel zertrümmert wird und hierbei den Kondensatorstromkreis unterbricht, wobei der Kondensator, in dessen Stromkreis zum Zünder ein Auslöseschalter vorgesehen ist, zur späteren Stromabgabe an den Zünder geladen bleibt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mechanisches Belastungsmittel ein Hammer (1) vorgesehen ist, der auf den piezoelektrischen Körper (3) aufschlägt und ihn auf einer Unterlage (5) zertrümmert.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagbewegung des Hammers durch einen isolierenden Anschlag in der Weise begrenzt ist, daß eine Berührung des Hammers (1) mit der elektrisch leitenden Unterlage (5) des Kristalls verhindert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschriften Nr. 595 288, 596 613;
USA.-Patentschrift Nr. 2 894 457.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 738/132 11.65 © Bundesdruckerei Berlin