DE10241724B4 - Elektrogeneratorische Zündeinrichtung für einen Explosivkörper - Google Patents

Abstract

Elektrogeneratorische Zündeinrichtung für einen Explosivkörper wie eine Handgranate, mit einem mittels eines Sicherungselementes (14) eine Sicherstellung einnehmenden Energiespeicher (12), der zur Generierung einer elektrischen Zündenergie mit einem elektrischen Generator (20) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (12) ein Paar Magnetelemente (16, 18) aufweist, die bei der Verstellung des Sicherungselementes (14) von der Sicherstellung in die Scharfstellung zur Generierung einer der elektrischen Zündenergie entsprechenden potentiellen Energie voneinander weg bewegt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektrogeneratorische Zündeinrichtung für einen Explosivkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Explosivkörper wie Handgranaten werden bislang üblicherweise durch das Abbrennen eines pyrotechnischen Zündsatzes gezündet. Derartige pyrotechnische Zündsätze resultieren in einer relativ großen Streuung der Zündzeit. Zur Eliminierung dieser relativ großen Zündzeit-Streuung wurde vorgeschlagen, mechanische Energie als Zwischenspeicher zu benutzen. Diese mechanische Energie wird üblicherweise in einem Federelement gespeichert. Eine elektromechanische Zündeinrichtung für eine Handgranate mit einem Federelement zur Speicherung der mechanischen Energie zum Antrieb eines elektrischen Generators beschreibt beispielsweise die EP 0 781 975 A2 .
• Ein Rücksetzgenerator, der sowohl bei einer geringen als auch bei einer hohen Beschleunigung eine hohe resultierende Induktionsspannung erzeugt, um eine sichere Zündung eines Explosivkörpers zu bewirken, ist in der DE 25 56 250 C2 offenbart. Dieser bekannte Rücksetzgenerator weist einen Magnetkern und eine diesen umgebende Spule in einem äußeren Zylinderrohr auf. Der Magnetkern ist beim Rücksetzen relativ zum Zylinderrohr bewegbar, um in der Spule eine Spannung zu induzieren.
• Aus der EP 0 156 763 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Energie in einem elektromagnetischen Zündsystem bekannt, wobei ein Zündgenerator in einem Gehäuse durch eine Druckfeder in einer ersten Endstellung gelagert ist.
• Bei Ausbildungen mit einem Federelement ist jedoch ein Erlahmen des Federelementes kaum vermeidbar. Das wirkt sich auf die Zuverlässigkeit entsprechend aus.
• Die DE 40 32 844 C1 offenbart einen Generator zur induktiven Erzeugung elektrischen Stromes in einem eine stromverbrauchende elektronische Einrichtung aufweisenden Geschoß. Der Generator weist eine Spule und einen in der Spule verschiebbaren Permanentmagneten auf. Die Verschiebung des Permanentmagneten zur Stromerzeugung wird hierbei durch den beim Abschuß des Geschosses auftretenden Gasdruck bewirkt. Dieser bekannte Generator ist insbesondere für Wurfkörper mit geringer Abschußbeschleunigung bestimmt.
• Ein induktives Zündsystem insbesondere für Infanteriewaffen mit einer Primärspule, die induktiv mit einer Sekundärspule im Anzündsystem der Patrone zusammenwirkt und die zur Anzündung erfordeliche Zündenergie überträgt, ist aus der DE 197 06 863 A1 bekannt.
• Bei diesen zuletzt genannten Vorrichtungen handelt es sich um Systeme, die das Induktionsprinzip ausnutzen.
• Bei der DE 195 10 428 A1 dagegen wird ein Detonator zum Durchzünden eines Gasgenerators zum Betätigen eines Gurtspanners von einer Nadel angestochen, die koaxial vor einem massiven Stabmagneten montiert ist. Der wiederum ist längsverschiebbar koaxial vor einem hohlzylindrischen Magneten entgegengesetzter Polarität gehaltert. Nach Entfernen einer mechanischen Verriegelung kann der längsbeschleunigte Stabmagnet masseträgheitsbedingt die Abstoßungskraft der beiden voreinander gelegenen gleichnamigen Magnetpole überwinden und in den Hohlzylinder eintauchen; bis er unter überwiegenden Einfluss dessen gegensinnigen Magnetpols am anderen Ende des Hohlzylinders gerät und, nun von der magnetischen Anziehungskraft zwischen den ungleichnamigen Magnetpolen weiter beschleunigt, den Detonator ansticht. Genutzt wird also lediglich eine Richtungsumkehr der auf den Stabmagneten einwirkenden Magnetkräfte, eine generatorische Wirkung ist damit nicht verbunden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrogeneratorische Zündeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die Bereitstellung der Zündenergie für die Zündeinrichtung die potentielle Energie voneinander beabstandeter magnetischer Elemente nutzt.
• Diese Aufgabe wird bei einer elektrogeneratorischen Zündeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen elektrogeneratorischen Zündeinrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die erfindungsgemäße elektrogeneratorische Zündeinrichtung weist den Vorteil auf, daß ein Zündkondensator der Zündeinrichtung mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgt wird, ohne daß hierfür beispielsweise eine elektrische Batterie oder ein mechanisch gespanntes Federelement erforderlich wäre. Eine Batterieentlading bzw. ein Erlahmen eines Federelementes sind erfindungsgemäß also nicht relevant. Die erfindungsgemäße elektrogeneratorische Zündeinrichtung ist auch nach einer langen Lagerzeit zuverlässig wirksam.
• Die erfindungsgemäße elektrogeneratorische Zündeinrichtung beruht auf dem physikalischen Prinzip, daß der elektrische Generator nicht mit der potentiellen Energie eines mechanisch gespannten Federelementes betrieben wird, sondern mit dem Anzugsmoment von voneinander beabstandeten und sich gegenseitig anziehenden magnetischen Elementen. Der Energiespeicher zum Betreiben des elektrischen Generators zur Generierung der Zündenergie weist ein Paar Magnetelemente auf. Diese Magnetelemente können vom Permanentmagneten gebildet sein. Desgleichen ist es möglich, einen Permanentmagneten mit einem Magnetelement aus einem ferromagnetischen Material zu kombinieren.
• Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung stark abstrahiert schematisch verdeutlichten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen elektrogeneratorischen Zündeinrichtung für einen Explosivkörper wie eine Handgranate.
• Es zeigen:
• 1 die Zündeinrichtung in ihrer Sicherstellung,
• 2 die Zündeinrichtung gem. 1 in ihrer Scharfstellung, und
• 3 die Zündeinrichtung gem. den 1 und 2 während ihres Generatorbetriebes zur Erzeugung einer elektrischen Energie.
• 1 zeigt schematisch eine Ausbildung der elektrogeneratorischen Zündeinrichtung 10 für einen Explosivkörper wie eine Handgranate. Die elektrogeneratorische Zündeinrichtung 10 weist einen Energiespeicher 12 auf, der mittels eines Sicherungselementes 14 eine Sicherstellung einnimmt, wie sie in 1 verdeutlicht ist. Der Energiespeicher 12 weist ein Paar Magnetelemente 16 und 18 auf, die zur Generierung einer elektrischen Zündenergie vorgesehen sind. Der Energiespeicher 12 ist mit einem elektrischen Generator 20 wirkverbunden. Das ist durch den Pfeil 22 schematisch verdeutlicht.
• Das Sicherungselement 14, bei dem es sich z.B. um einen Sicherungssplint einer Handgranate handelt, blockiert das Magnetelement 18 in der in 1 schematisch gezeichneten Sicherstellung der Zündeinrichtung 10 und verhindert eine Wegbewegung vom Magnetelement 16, d.h. eine Bewegung aus der Sicherstellung. Gleichzeitig verhindert das Sicherungselement 14 einen Berührungskontakt zwischen den Magnetelementen 16 und 18 in der Sicherstellung. Ein solcher Berührungskontakt würde eine sehr hohe mechanische Kraft nötig machen, um die Magnetelemente 16 und 18 voneinander weg zu bewegen und in die in 2 gezeichnete Scharfstellung der elektrogeneratorischen Zündeinrichtung 10 zu bewegen. Das Sicherungselement 14 besteht aus einem NE-Material.
• Zwischen dem elektrischen Generator 20 und dem Energiespeicher 12 der Zündeinrichtung 10 ist ein Getriebe oder Hemmwerk 24 vorgesehen, wie es z.B. prinzipiell von mechanischen Uhrwerken bekannt ist. Die Funktion des Getriebes oder Hemmwerkes 24 wird nachfolgend in Verbindung mit den 2 und 3 klar.
• Der elektrische Generator 20 ist mit einem Zündkondensator 28 zusammengeschaltet. Das ist durch den Pfeil 30 schematisch angedeutet.
• Zum Scharfstellen der Zündeinrichtung 10 wird das Sicherungselement 14 betätigt. Das ist in 2 durch den Pfeil 32 angedeutet. Bei dieser Betätigung des Sicherungselementes 14 wird das Magnetelement 18 vom ortsfest vorgesehenen Magnetelement 16 wegbewegt. Das ist durch den Pfeil 34 angedeutet. Das Getriebe oder Hemmwerk 24 rastet ein und gibt das Magnetelement 18 frei. Das eine entsprechende potentielle Energie besitzende Magnetelement 18 wird vom ortsfest vorgesehenen Magnetelement 16 angezogen. Diese durch den Pfeil 36 in 3 angedeutete Anziehbewegung des Magnetelementes 18 wird über das Getriebe 24 in eine Drehbewegung umgesetzt, die in 3 durch den bogenförmigen Pfeil 38 angedeutet ist. Mit Hilfe des sich drehenden Getriebes 24 wird der elektrische Generator 20 entsprechend angetrieben und eine Spannung zum Aufladen des Zündkondensators 28 generiert.
• Die erfindungsgemäße elektrogeneratorische Zündeinrichtung 10 macht sich also die potentielle Energie von Magnetelementen 16, 18 zunutze, die voneinander beabstandet werden und die sich nach der Beabstandung wieder anziehen, wobei diese Anziehbewegung über ein Getriebe oder Hemmwerk zum rotativen Antrieb eines elektrischen Generators zur Erzeugung einer elektrischen Zündenergie für einen Explosivkörper wie eine Handgranate benutzt wird.

10

Elektrogeneratorische Zündeinrichtung

12

Energiespeicher (von 10)

14

Sicherungselement (für 12)

16

Magnetelement (von 12)

18

Magnetelement (von 12)

20

Elektrischer Generator (von 10)

22

Pfeil (zwischen 12 und 20)

24

Getriebe oder Hemmwerk (zwischen 12 und 20)

28

Zündkondensator (von 10)

30

Pfeil (zwischen 20 und 28)

32

Pfeil (bei 14)

34

Pfeil (bei 18)

36

Pfeil (bei 18)

38

bogenförmiger Pfeil (zwischen 24 und 20)

Claims (10)

1. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung für einen Explosivkörper wie eine Handgranate, mit einem mittels eines Sicherungselementes (14) eine Sicherstellung einnehmenden Energiespeicher (12), der zur Generierung einer elektrischen Zündenergie mit einem elektrischen Generator (20) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (12) ein Paar Magnetelemente (16, 18) aufweist, die bei der Verstellung des Sicherungselementes (14) von der Sicherstellung in die Scharfstellung zur Generierung einer der elektrischen Zündenergie entsprechenden potentiellen Energie voneinander weg bewegt werden.
2. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetelemente (16, 18) entlang einer Linearführung beweglich geführt sind.
3. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetelemente um einen gemeinsamen, seitlich versetzten Schwenkmittelpunkt entlang einer bogenförmigen Führungsbahn beweglich geführt sind.
4. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Magnetelemente (16, 18) ortsfest angeordnet und das andere Magnetelement (18, 16) entlang einer Linearführung beweglich geführt ist.
5. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Magnetelemente (16, 18) ortsfest angeordnet und das andere Magnetelement (18, 16) um einen seitlich versetzten Schwenkmittelpunkt entlang einer bogenförmigen Führungsbahn beweglich geführt ist.
6. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetelemente (16, 18) von Permanentmagneten gebildet sind.
7. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetelement (16, 18) von einem Permanentmagnet gebildet ist und das zweite Magnetelement (18, 16) aus einem ferromagnetischen Material besteht.
8. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Permanentmagneten gebildete Magnetelement (16, 18) ortsfest angeordnet und das aus ferromagnetischem Material bestehende Magnetelement (18, 16) beweglich vorgesehen ist.
9. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Magnetelementen (16, 18) gebildete Energiespeicher (12) über ein Getriebe oder Hemmwerk (24) mit dem elektrischen Generator (20) zu dessen Drehantrieb verbunden ist.
10. Elektrogeneratorische Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Sicherstellung zwischen den beiden Magnetelementen (16, 18) des Energiespeichers (12) befindliche Sicherungselement (14) aus einem NE-Material besteht.