DE19706605A1 - Sekundärspule für ein induktives Anzündsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sekundärspule für ein induktives Anzündsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US 4,350,096 und der EP 0 101 817 A1 sind Anzündsysteme bekannt, die mittels induktiven Energietransfers eine Anzündung bewirken. In diesen bekannten Anzündsystemen wirken zwei Spulensysteme, nämlich eine Primärspule und eine Se­ kundärspule nach dem Transformatorprinzip miteinander, wobei die Sekundärspule möglichst klein sein und mit dem Anzündmittel eine kompakte Einheit bilden soll.

Der Nachteil solcher Anzündsysteme besteht darin, daß die räumliche Distanz zur Primärspule sehr gering sein muß, um die zur Zündung erforderliche Energie übertra­ gen zu können. Daher sind die Hersteller von Anzündelementen/-systemen darauf bedacht, ihre Sekundärelemente bzw. Spulen möglichst in die Nähe der Primärspule zu legen, d. h. an das hinterste Ende der Patrone. Dies bewirkt aber z. B. bei ver­ brennbaren Anzündern, daß eine optimale Konstruktion, welche zur gänzlichen Ver­ brennung erforderlich wäre, nicht realisiert werden kann, da die Spulenmaterialien am hintersten Ende nicht vollständig verbrennen. Werden die Spulen weiter nach innen verlegt, ist die Verbrennung wesentlich verbessert, jedoch die Energieeinkopplung aufgrund der großen Distanz zur Primärspule zu gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sekundärspule für ein induktives An­ zündsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu verbessern, daß bei verbesserter Energieübertragung eine rückstandsfreie Verbrennung der Sekundärspu­ le ermöglicht ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

• - daß die Sekundärspule aus einem elektrischen Leiter in Bandform, einem Bandlei­ ter, gewickelt ist, wobei die Breite des Bandleiters die Länge der Spule bestimmt und
• - daß zwischen den Wicklungen des Bandleiters ein hochenergetischer verbrennba­ rer Isolierlack angeordnet ist.

Bandleiter haben den Vorteil, daß sich mit ihnen Energie induktiv mit hoher Frequenz und wenig Verlusten übertragen läßt. Andere Lösungen, z. B. ein Kupferlackdraht­ wickel oder gar eine doppelseitige kaschierte Printspule, bieten mehr Wirkungsfläche für induzierte Wirbelströme und somit einen Verlust an Güte. Dieser Effekt ist beim Aufbau von induktiven Bauelementen hinreichend bekannt. Durch den hochenergeti­ schen verbrennbaren Isolierlack zwischen den Wicklungen ist eine rückstandsfreie Verbrennung der Sekundärspule gewährleistet.

Vorteilhafterweise sind die einzelnen Wicklungen der Spule mit Abstand voneinander angeordnet, so daß sich der Isolierlack in den Zwischenraum pressen läßt. Auf diese Weise läßt sich der Isolierlack leicht zwischen die Wicklungen bringen.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist zwischen den Wicklungen ein Papier, ins­ besondere eine Art Löschpapier, angeordnet. In die Poren dieses Papiers kann der Isolierlack eindringen.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist der Bandleiter mit Abstandsnocken versehen, welche die radiale Ausdehnung des Zwischenraums begrenzen. Diese Ab­ standsnocken lassen sich durch mechanische Bearbeitung des Bandleiters einbrin­ gen. Der Bandleiter braucht anschließend nur noch aufgewickelt und der Isolierlack in den Zwischenraum gepreßt zu werden.

Der hochenergetische Isolierlack besteht bevorzugt aus einem Binder, wie z. B. Po­ lyurethan, aus Oktogen (HMX) und aus Hexogen (RDX) oder Nitroguanidinnitrat und eventuell einem Lösungsmittel, wie Methylenchlorid.

Nachfolgend werden zwei Beispiele für die Zusammensetzung des Isolierlacks ange­ geben.

Beispiel 1

20% Binder, wie z. B. Polyurethan
10% Oktogen (HMX)
70% Hexogen (RDX)

Beispiel 2

20% Binder, wie z. B. Polyurethan
10% Oktogen (HMX)
70% Nitroguanidinnitrat.

Die notwendige Viskosität wird in beiden Beispielen durch ein leichtflüchtiges Lö­ sungsmittel, wie z. B. Methylenchlorid, eingestellt.

Der Isolierlack kann durch Vergießen, Tränken oder Verpressen in die Zwischenräu­ me der Wicklungen eingebracht werden.

Durch den Flachbandleiter entsteht eine Spule hoher Güte. Der Spulenabzweig als Doppelbandleiter stellt eine induktionsarme Zuleitung zum Anzündmittel dar. Außer­ dem ist die Doppelbandzuleitung störstrahlungsfest gegenüber Feldern, die eine an­ dere Wirkungsrichtung haben als das Haupt B-Feld (Haupt-Magnetfeld), welches den Zündstrom induziert.

Dadurch ergibt sich eine Störstrahlungsfestigkeit im Sinne der EMV (Elektromagnetischen Verträglichkeit), die höher ist als die der herkömmlichen induk­ tiven Anzündmittel.

Durch diese Eigenschaft der leichten Verbrenn-/Verzehrbarkeit, kann die Sekundär­ spule am äußersten Ende des Patronendurchmessers integriert werden und somit das Maximum des magnetischen Kraftflusses mit hoher Güte ausnutzen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend be­ schrieben sind. Es zeigt:

Fig. 1 den Zündernapf einer Maschinenkanone mit einer erfindungsgemäßen Se­ kundärspule,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen noch nicht zu einer Spule aufgewickelten Bandlei­ ter, und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine spezielle Ausführungsform eines Bandleiters.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen hülsenförmigen Zündernapf 4 einer Maschinenkanone mit einer an der oberen Stirnseite angeordneten Sekundärspule 1 mit senkrecht zur Längsachse der Spule liegenden Wicklungen, die nach dem Transformatorprinzip mit einer nicht gezeigten Primärspule im Gehäuse der Maschinenkanone induktiv zu­ sammenwirkt. Die Sekundärspule 1 ist aus einem elektrischen Leiter in Bandform, ei­ nem Bandleiter 2, gewickelt, wobei die Breite b des Bandleiters 2 die Länge b der Spule bestimmt (siehe auch Fig. 2). Der Anfang und das Ende des Bandleiters 2 er­ strecken sich von der Spule 1 bis zu einer Anzündpille 5, die über einen Stopfen 6 im Boden des Zündernapfs 4 befestigt ist. Angrenzend an die Anzündpille 5 befindet sich eine Verstärkerladung 7 im Zündernapf 4.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht einen Bandleiter 2, der noch nicht zu einer Sekundärspule gewickelt wurde. Ein Bandleiter besteht aus einem elektrisch leitenden Flachbandma­ terial, z. B. aus einer Kupferlegierung.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß zwischen den Wicklungen des Bandleiters 2 in der Sekundärspule 1 ein hochenergetischer verbrennbarer Isolierlack angeordnet ist. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Bandleiter 2 zu­ sammen mit einem grobporigen Papier, insbesondere eine Art Löschpapier, aufgewic­ kelt wird. Der Isolierlack wird dann nach dem Aufwickeln in das Papier gepreßt.

Fig. 3 zeigt im Schnitt einen Bandleiter 2 mit Abstandsnocken 3, die durch mechani­ sche Bearbeitung des Bandleiters 2 eingebracht wurden. Diese Abstandsnocken 3 begrenzen die radiale Ausdehnung des Zwischenraums beim Aufwickeln des Bandlei­ ters 2 und erleichtern das spätere Einpressen des Isolierlacks.

Der hochenergetische Isolierlack bewirkt eine rückstandsfreie Verbrennbarkeit der Sekundärspule und besteht bevorzugt aus einem Binder, wie z. B. Polyurethan, aus Oktogen und aus Hexogen oder Nitroguanidinnitrat und einem Lösungsmittel wie Me­ thylenchlorid.

Claims (6)

1. Sekundärspule für ein induktives Anzündsystem, mit senkrecht zur Längsachse der Spule liegenden Wicklungen, die nach dem Transformatorprinzip induktiv mit einer Primärspule zusammenwirken, insbesondere für rückstandsfrei verbrenn­ bare Patronen für Maschinenkanonen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Sekundärspule (1) aus einem elektrischen Leiter in Bandform, einem Bandleiter (2), gewickelt ist, wobei die Breite (b) des Bandleiters (2) die Länge (b) der Spule bestimmt und
• - daß zwischen den Wicklungen des Bandleiters (2) ein hochenergetischer ver­ brennbarer Isolierlack angeordnet ist.

2. Sekundärspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Wicklungen der Spule mit Abstand voneinander angeordnet sind, so daß sich der Isolierlack in den Zwischenraum pressen läßt.

3. Sekundärspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wicklungen ein Papier, insbesondere eine Art Löschpapier, angeordnet ist.

4. Sekundärspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandleiter mit Abstandsnocken (3) versehen ist, welche die radiale Ausdehnung des Zwi­ schenraums begrenzen.

5. Sekundärspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standsnocken (3) durch mechanische Bearbeitung des Bandleiters (2) einge­ bracht sind.

6. Sekundärspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hochenergetische Isolierlack aus einem Binder, wie z. B Polyurethan, aus Oktogen (HMX) und aus Hexogen (RDX) oder Nitroguanidinnitrat und eventuell einem Lösungsmittel, wie Methylenchlorid besteht.