DE1083711B

DE1083711B - Stabilisierung fuer elektrische Staubzuender

Info

Publication number: DE1083711B
Application number: DER25726A
Authority: DE
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1959-06-12
Filing date: 1959-06-12
Publication date: 1960-06-15
Also published as: NL107244C; CH381126A; GB923523A; NL252349A

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, elektrische Kondensatorzünder zu bauen, deren elektrische Ladung durch Ladungstrennung erzeugt wird. Sie werden kurz Staubzünder genannt.

Die Höhe der Ladung hängt von vielen Faktoren ab. Es ist schwer, sie genau vorher zu bestimmen und unter allen Verhältnissen genau einzuhalten. Die wesentlichsten Faktoren, die einen Einfluß auf die Höhe der Kondensatorladung haben, sind die Größe der Geschoß rotation und die Geschwindigkeit des Ge-Schosses. Beide Werte unterliegen gewissen Schwankungen als Folge der Temperatur, des Alters des Geschützes und unvermeidlichen Ungleichmäßigkeiten in der Ladung. Wenn darüber hinaus derselbe Zünder für zwei verschiedene Geschosse verwendet werden soll, sind größere Unterschiede in diesen Werten zu erwarten.

Außerdem treten unvermeidliche Unterschiede in der Ladungserzeugung selbst auf, die von der Gleichmäßigkeit der Staubgröße, dem Staubaustritt und den atmosphärischen Bedingungen abhängen.

Der Staubgenerator muß in allen Fällen so dimensioniert werden, daß unter den schlechtesten Bedingungen genug Ladung erzeugt wird, die für eine Zündung des unempfindlichsten Zündmittels ausreicht. Daher kann es unter den günstigsten Bedingungen möglich sein, daß eine beträchtlich größere Ladung erzeugt wird. Das Verhältnis zwischen kleinster Ladung und größter Ladung kann 1:10 oder sogar 1:20 betragen. Schwankungen in der Höhe der erzeugten Ladung sind besonders von Bedeutung, wenn der durch Ladungstrennung aufgeladene Kondensator, d. h. der Speicherkondensator, für die Aktivierung eines elektrischen Zeitkreises verwendet wird, wie in der deutschen Patentschrift 1031687 beschrieben.

Aber auch für jegliche anderen Zündertypen dieser Art ist eine konstante oder eine nahezu gleichmäßige Spannung von Bedeutung. Wenn z. B. 300 Volt im Kondensator benötigt werden, um die Zündung für das unempfindlichste Zündmittel zu garantieren, ist es ratsam, die maximale Ladung bei etwa 500 Volt zu begrenzen. Würde man 3000 oder sogar 6000 Volt im Kondensator zulassen, wäre es erforderlich, daß der Kondensator und der gesamte Zünderaufbau für diese Durchschlagsspannung ausgelegt werden müssen. Das aber wiederum bedeutet, das Kondensator und Isolation des Zünders größer dimensioniert werden müssen, was aus räumlichen Gründen oft nicht möglich ist.

Es wird daher vorgeschlagen, erfindungsgemäß die Höhe der Ladung durch ein zusätzliches elektrisches Stabilisierungsglied zu begrenzen. Solch ein elektrisches Stabilisierungsglied kann vorteilhafterweise Stabilisierung
für elektrische Staubzünder

Anmelder:

Rheinmetall G.m.b.H.,
Düsseldorf, Rather Str. 110

eine Glimmlampe mit Dämpfungswiderstand sein, die parallel zum aufzuladenden Kondensator geschaltet ist. Hierbei ist nutzbar gemacht, daß die Glimmlampe eine bestimmte Zündspannung hat und unterhalb ihrer Zündspannung einen außerordentlich hohen Widerstandswert aufweist. Bei Erreichung der Zündspannung bricht die Spannung fast momentan zu ihrer Brennspannung zusammen, und die Röhre brennt so lange, bis der Kondensator auf den Löschspannungswert der Glimmlampe entladen ist. Brennspannung und Löschspannung sind meist praktisch von derselben Größe. Sie sind aber beträchtlich niedriger als die Zündspannung der Glimmlampe. Diese Methode ist daher auf solche Fälle beschränkt, in denen mit einer relativ kleinen Spannung im Kondensator gearbeitet werden kann.

In Weiterentwicklung der Erfindung kann aber auch die Spannung im Kondensator auf den Zündspannungswert der Glimmlampe stabilisiert werden, wenn man mit der Glimmlampe einen Zusatzkondensator von im Verhältnis zur Kapazität des aufzuladenden Kondensators sehr kleiner Kapazität in Reihe schaltet, der seinerseits parallel zu einem Entladewiderstand angeordnet ist. Derselbe Effekt wird erzielt, wenn der Zusatzkondensator parallel zur Glimmlampe angeordnet ist und nur der Widerstand in Reihe zu der Glimmlampe mit Zusatzkondensator liegt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sollen die Schaltungen und ihre Wirkungsweise an Hand der Figuren näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt schematisch einen solchen Staubzünder. Das Bezugszeichen 1 deutet den Geschoßkörper an,

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Claims

3 4

2 den Zünderkörper und 3 die isolierte Zünderkappe, spannung der Röhre 6 gleich der Spannung im Kondie den Staubgenerator enthält, der der Einfachheit densator 4 ist, erlischt die Röhre und unterbricht eine halber nicht dargestellt ist. Der Speicherkondensa- weitere Entladung. Da jedoch die Kapazität des tor 4 ist in allen Fällen zwischen Zünderkörper und Zusatzkondensators 12 sehr klein ist, entlädt sich der der isolierten Zünderkappe eingeschaltet. Er wird 5 Kondensator4 nur unveinen'kleinen Betrag. Normaleraufgeladen, wenn der Staub aus der Kappe austritt weise ist die Kapazität des Zusatzkondensators 12 und durch Ladungstrennung Ladung erzeugt. Die nur wenige pF und daher meist lOOOmal kleiner als Aufladung erfolgt während der Zeit des Staubaustritts die Kapazität des Kondensators 4.
etwa nach einer Kurve 5 (Fig. 2). Wenn zu dem In dem Augenblick, in dem die Röhre 6 gelöscht

Kondensator 4 eine Glimmlampe 6, die mit einem i° hat, wird die Ladung im Zusatzkondensator 12 durch Dämpfungswiderstand 7 in Reihe liegt, parallel ge- den Widerstand 7 entladen, und gleichzeitig kann die schaltet wird, kommt die Glimmlampe zur Zündung Ladung im Kondensator 4 erneut weiter ansteigen, sobald ihre Zündspannung 8 erreicht ist (Fig. 2). solange Ladung durch Ladungstrennung erzeugt wird. Momentan wi rd der Kondensator 4 auf die Brenn- Nachdem die Ladung im Kondensator 4 wieder anspannung entladen, und die Zeit der Entladung hängt 15 gewachsen und die Ladung im Zusatzkondensator 12 von der Größe des Dämpfungswiderstandes 7 ab. kleiner geworden ist, kommt die Röhre erneut zur Wenn die Entladung größer ist als die erzeugte La- Zündung, und dieser Vorgang wiederholt sich, bis dung durch den Staubgenerator, kommt die Glimm- keine neue Ladung mehr erzeugt wird. Auf diese lampe zum Erlöschen, und der Kondensator beginnt Weise wird im Kondensator 4 eine Spannung stabilivon neuem sich aufzuladen. Er kann mehrmals den 20 siert, die praktisch gleich der Zündspannung der Zündspannungswert der Glimmlampe erreichen, so Glimmlampe ist. Der Vorgang ist in Fig. 4 verandaß sich derselbe Vorgang wiederholt. Nie kann aber schaulicht. Hier ist 8 die Zündspannung der Röhre die Ladung im Kondensator größer sein als die Zünd- und 13 die Spannung im Kondensator 4 nach der spannung der Röhre 6, und die Glimmlampe wird den Entladung. Die Differenz zwischen 8 und 13 hängt Kondensator nie unter den Löschspannungswert 9 der 25 von dem Verhältnis zwischen den Kapazitäten der Röhre entladen. Wenn überhaupt Ladung erzeugt Kondensatoren 4 und 12 ab.

wird, die den Zündspannungswert der Glimmlampe Derselbe Effekt wird mit einer Schaltung erreicht,

übersteigt, wird am Ende im Kondensator eine Span- die in Abb. 5 dargestellt ist. Hier ist der kleine Entnung sein, die größer ist als die Löschspannung der ladungskondensator 12 parallel zur Röhre 6 geRöhre. 30 schaltet. Der Zusatzkondensator 12 hat praktisch die-

Wie vorangehend ausgeführt, sind Brenn- und selbe Spannung wie der Kondensator 4. Seine Auf-Löschspannung praktisch von der gleichen Größen- ladung erfolgt jedoch etwas langsamer, da mit dem Ordnung und meist in allen Glimmlampentypen nie- Zusatzkondensator 12 ein Widerstand in Reihe liegt, drig. Sie liegen in der Größenordnung von 70 bis Wenn die Spannung im Kondensator 4 die Zündspan-100 Volt. Die Zündspannung einer Glimmlampe da- 35 nung der Röhre 6 erreicht hat, spricht die Röhre an gegen kann verhältnismäßig leicht auf höhere Werte und entlädt den Kondensator 4 um einen kleinen Bevon 300 und mehr Volt gebracht werden. Mit einer trag, den Zusatzkondensator 12 dagegen bis zum Schaltung nach Abb. 1 würde daher die Spannung Löschspannungswert der Röhre. Wenn die Röhre im Kondensator zwischen 70 und 300 Volt stabilisiert, gelöscht hat, können sich beide Kondensatoren was für viele Fälle zulässsig sein wird. 40 wieder aufladen, und der Zyklus wiederholt sich, bis

Die Fig. 1 zeigt ferner die Schaltung des Aufschlag- keine Ladung mehr, durch Ladungstrennung erzeugt zünders. Ein Zündmittel 10 ist mit der einen Seite wird.

mit dem Zünderkörper verbunden und mit der anderen Die Fig. 3 und 5 zeigen genau wie Fig. 1 eine AufSeite mit einem Aufschlagkontakt 11. Wenn der Zün- schlagzünderschaltung. Der Vorteil der Schaltungen der ein Ziel trifft, wird die Kappe 3 eingedrückt und 45 nach den Fig. 3 und 5 ist — wie oben bereits erkommt mit dem Aufschlagkontakt 11 in Berührung, wähnt — besonders darin zu sehen, daß man im wodurch sich der Speicherkondensator 4 durch das Kondensator 4 eine höhere Spannung stabilisieren Zündmittel 10 entladen kann und hierbei das Zünd- kann und daß diese Spannung nur sehr kleine Schwanmittel zur Zündung bringt. In einem solchen Falle kungen aufweist. Schaltungen dieser Art sind daher muß die kleinste Ladung im Kondensator (70 Volt) 50 sehr geeignet für elektrische Zeitkreise, wie sie z. B. groß genug sein, um das unempfindlichste Zünd- in der deutschen Patentschrift 1 031 687 beschrieben mittel zurEntzündung bringen zu können. Anderer- sind,
seits müssen der Kondensator und die gesamte
Zünderisolation so bemessen sein, daß kein Zusammenbruch erfolgt, wenn die Spannung im Kondensator 55 Patentansprüche:
den Zündspannungswert der Röhre (300 Volt)
erreicht.

Eine viel feinere und genauere Stabilisierung ist 1. Elektrischer Kondensatorzünder, dessen

mit der Schaltung nach Fig. 3 möglich. Hier ist zu Kondensatorladung nach dem Abschuß durch

dem Dämpfungswiderstand 7 der Glimmlampe ein 60 Ladungstrennung erzeugt wird, gekennzeichnet Zusatzkondensator 12 von sehr kleiner Kapazität durch ein zusätzliches elektrisches Stabilisierungsparallel geschaltet. Im übrigen gelten für Fig. 3 die glied zur Begrenzung der Höhe der Ladung im

Bezugszeichen von Fig. 1. Wenn in der Schaltung aufzuladenden Kondensator (4).

nach Fig. 3 die Zündspannung der Röhre im Speicher- 2. Zünder nach Anspruch 1, gekennzeichnet

kondensator 4 erreicht wird, leuchtet die Röhre 6 auf, 65 durch die Parallelschaltung einer Glimmlampe (6) und der Kondensator 4 beginnt sich zu entladen. Da mit Dämpfungswiderstand (7) parallel zum auf-

aber mit der Röhre 6 der Zusatzkondensator 12 in zuladenden Kondensator (4 in Fig. 1).

Reihe liegt, wird dieser rasch aufgeladen, weil die 3. Zünder nach den Ansprüchen 1 und 2, da-

Zeitkonstante des Kreises sehr klein ist. Sobald die durch gekennzeichnet, daß die parallel zum auf-

Spannung im Zusatzkondensator 12 und die Lösch- 70 zuladenden Kondensator (4) angeordnete Glimm-

lampe (6) mit einem Zusatzkondensator (12) von — im Verhältnis zur Kapazität des aufzuladenden Kondensators (4) — sehr kleiner Kapazität in Reihe liegt und der Widerstand (7) parallel zum Zusatzkondensator (12) angeordnet ist (Fig. 3).

4. Zünder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkondensator (12) parallel zu der Glimmlampe (6) angeordnet ist und der Widerstand (7) in Reihe zu der Glimmlampe (6) mit Zusatzkondensator (12) liegt (Fig. 5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen