DE2754880C3 - Structure sensor - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Struktursensor mit einem in einem Gehäuse aus Isolierstoff gelegenen Hohlraum, an dessen Enden je ein elektrischer Kontakt angeordnet ist, der bei Auftreffen einer eine Deformation des Gehäuses verursachenden Kräfteeinwirkung aktiviert wird.The invention relates to a structure sensor with a cavity located in a housing made of insulating material, at the ends of which an electrical contact is arranged, which causes a deformation of the upon impact Housing causing forces is activated.

Bei derartigen Struktursensoren ist es erforderlich, daß beim plötzlichen Angreifen einer Kraft an einer Struktur, in welcher der Struktursensor eingebaut ist, bei Verformung der Struktur zuverlässig ein elektrischer Kontakt hergestellt wird, der nur einen kleinen Übergangswiderstand aufweist. Zu diesem Zweck müssen die Kontaktelemente vor Umwelteinflüssen und Korrosion geschützt werden.In such structure sensors, it is necessary that when a force is suddenly applied to one Structure in which the structure sensor is installed, reliably an electrical one if the structure is deformed Contact is made, which has only a small contact resistance. To this end the contact elements must be protected from environmental influences and corrosion.

Es ist bekannt, elektrische Kontakte durch Druck auf eine elastische Membran zu betätigen. Dabei dürfen jedoch an der Struktur, hier der elastischen Membran keine größeren Kräfte auftreten. Derartige elektrische Kontakte eignen sich deshalb nur z. B. zum Ein- und Ausschalten von Unterwassertaschenlampen oder als w Fußkontakte unter Gummimatten zum automatischen Öffnen von Türen.It is known to actuate electrical contacts by applying pressure to an elastic membrane. Here are allowed However, on the structure, here the elastic membrane, no major forces occur. Such electrical Contacts are therefore only suitable for B. to turn on and off underwater flashlights or as w Foot contacts under rubber mats for automatic door opening.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Struktursensor mit geringen Abmessungen und einfachem, störsicherem Aufbau zu schaffen, der unabhängig ·>5 von seiner Lage bei einer Strukturverformung, die von einer größeren, plötzlich auftretenden Kraft verursacht wird, wie z. B. beim Aufschlag eines militärischen Geschosses, einen guten elektrischen Kontakt mit geringem Übergangswiderstand gibt.The invention is based on the object of providing a structure sensor with small dimensions and simple, to create a fail-safe structure that is independent ·> 5 its location in the event of a structural deformation caused by a larger, sudden force will, such as B. when impacting a military projectile, good electrical contact with low contact resistance.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Strukiursensor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erster Kontakt aus einer auf die Wand des Gehäuses aufgebrachten Metallschicht besteht, die von einer dielektrischen Schicht abgedeckt *>·> und von außen über einen Kontaktstift kontaktierbar ist, daß ein zweiter Kontakt in Form einer fest mit dem Gehäuse verbundenen, zylinderförmigen, metallischen Masse vorgesehen ist, der einen in den Hohlraum hineinragenden, mit mehreren Spitzen versehenen, halbkugelförmigen Kopf aufweist, und daß der zweite Kontakt über einen weiteren Kontaktstift herausgeführt istThis object is achieved on the basis of a Strukiursensor of the type mentioned according to the invention characterized in that a first contact of a load applied to the wall of the housing metal layer which>·> and is contactable covered by a dielectric layer * from the outside via a contact pin that a second contact is provided in the form of a cylindrical, metallic mass firmly connected to the housing, which has a hemispherical head protruding into the cavity and provided with several tips, and that the second contact is led out via a further contact pin

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.Advantageous embodiments of the invention are evident from the subclaims.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß der Struktursensor unabhängig von seiner Lage bei einer hauptsächlich in der Längsachse wirkenden, eine im voraus festgelegte Schwelle überschreitenden, plötzlich auftretenden Kraft, die eine Verformung des Hohlraums hervorruft, betätigt wird. Infolge seines einfachen Aufbaus ist er kaum störanfällig und kann preisgünstig hergestellt werden. Deshalb ist er insbesondere für die einmalige Verwendung als Aufschlagzünder in militäricchen Geschossen geeignet.The advantages achieved by the invention are that the structure sensor is independent of his Position with a mainly acting in the longitudinal axis, a predetermined threshold exceeding, suddenly occurring force, which causes a deformation of the cavity, is actuated. As a result of its simple structure, it is hardly prone to failure and can be manufactured inexpensively. That's why he is Particularly suitable for single use as an impact fuse in military bullets.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Struktursensor,F i g. 1 shows a longitudinal section through a structure sensor according to the invention,

F i g. 2 einen Querschnitt zu F i g. 1.F i g. 2 shows a cross section to FIG. 1.

In den Fig. 1 und 2 enthält ein Gehäuse aus Isolierstoff 2 einen halbkugelförmigen Hohlraum 21, an den sich eine stufenweise verengende zyiinderförmige Bohrung 24, 25 anschließt. Der halbkugelförmige Hohlraum 21 weist eine Metallschicht 22 auf, die von einer dielektrischen Schicht 23 abgedeckt ist. In dem Gehäuse aus Isolierstoff 2 ist eine metallische Masse 1, bestehend aus einem halbkugelförmigen Kopf 12, der mit mehreren Spitzen 13 versehen ist, und einem Zylinderfortsatz 11, angeordnet. Der Zylinderfortsatz 11· ist an seinem freien Ende mit Hilfe einer Preßpaßverbindung fest in der zylinderförmigen Bohrung 25 des Gehäuses aus Isolierstoff 2 gelagert. Es besteht die Möglichkeit den Zylinderfortsatz U einzugießen. Die Metallschicht 22 im halbkugelförmigen Hohlraum 21 ist von außen über einen Kontaktstift 5 kontaktierbar. Am Zylinderfortsatz U liegt ein zweiter elektrischer Kontakt in Form eines Kontaktringes 3 an, der ebenfalls über einen Kontaktstift 4 nach außen geführt ist.1 and 2, a housing made of insulating material 2 contains a hemispherical cavity 21 on which is followed by a gradually narrowing cylindrical bore 24, 25. The hemispherical one Cavity 21 has a metal layer 22 which is covered by a dielectric layer 23. By doing Housing made of insulating material 2 is a metallic mass 1, consisting of a hemispherical head 12, the is provided with a plurality of tips 13, and a cylinder extension 11 is arranged. The cylinder process 11 · is fixed at its free end in the cylindrical bore with the aid of a press-fit connection 25 of the housing made of insulating material 2 is mounted. It is possible to use the cylinder extension U pour in. The metal layer 22 in the hemispherical cavity 21 is externally via a contact pin 5 contactable. A second electrical contact in the form of a contact ring 3 rests on the cylinder extension U, which is also led to the outside via a contact pin 4.

Bei Verformung des halbkugelförmigen Hohlraums 21 infolge einer Verformung der Struktur durch Einwirken einer Kraft, in die der Struktursensor eingebaut ist, durchbohren die Spitzen 13 auf dem halbkkugelförmigen Kopf 12 die dielektrische Schicht 23 und drücken auf die Metallschicht 22. Der Kontakt zwischen den Kontaktstiften 4 und 5 ist damit geschlossen. Infolge des hohen Druckes der Spitzen 13 auf Hie Metallschicht 22 ergibt sich auch ein niedriger Übergangswiderstand. Die dielektrische Schicht 23 dient zur Verhinderung von statischen Funkenüberschlägen. When the hemispherical cavity 21 is deformed as a result of deformation of the structure The action of a force in which the structure sensor is built pierce the tips 13 on the hemispherical head 12 the dielectric layer 23 and press on the metal layer 22. The contact between the contact pins 4 and 5 is thus closed. As a result of the high pressure of the tips 13 On the metal layer 22 there is also a low contact resistance. The dielectric layer 23 serves to prevent static arcing.

Mit dem erfindungsgemäßen Struktursensor können die verschiedensten Schaltvorgänge ausgelöst werden. Besonders geeignet ist er als Aufschlagzünder in militärischen Geschossen. Dabei wird der Struktursensor so in die Spitze des Geschosses eingebaut, daß der halbkugelförmige Kopf 12 in Flugrichtung zeigt. An den Kontaktstiften 4 und 5 ist die Zündelektronik angeschlossen. Beim Aufprall des Geschosses wird infolge der Deformation der Geschoßspitze der elektrische Kontakt geschlossen und die Zündung ausgelöst.A wide variety of switching processes can be triggered with the structure sensor according to the invention. It is particularly suitable as an impact fuse in military projectiles. The structure sensor so built into the tip of the projectile that the hemispherical head 12 points in the direction of flight. To the The ignition electronics are connected to pins 4 and 5. When the projectile hits, the result is the deformation of the bullet tip closed the electrical contact and triggered the ignition.

Her erfindungsgemäße Struktursensor kann auch in Kraftfahrzeugen zur Auslösung von Sicherheitsmaßnahmen bei Kollisionen Anwendung finden.Her structure sensor according to the invention can also be used in motor vehicles to trigger safety measures apply to collisions.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Struktursensor mit einem in einem Gehäuse aus Isolierstoff gelegenen Hohlraum, an dessen Enden je ein elektrischer Kontakt angeordnet ist, der bei ■> Auftreffen einer eine Deformation des Gehäuses verursachenden Kräfteeinwirkung aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kontakt aus einer auf die Wand des Gehäuses (2) aufgebrachten Metallschicht (22) besteht, die von einer dielektrischen Schicht (23) abgedeckt und von außen über einen Kontaktstift (4) kontaktierbar ist, daß ein zweiter Kontakt in Form einer fest mit dem Gehäuse (2) verbundenen, zylinderförmigen, metallischen Masse (1) vorgesehen ist, der einen in den ΐϊ Hohlraum (21) hineinragenden, mit mehreren Spitzen (13) versehenen, halbkugelförmigen Kopf (12) aufweist, und daß der zweite Kontakt über einen weiteren Kontaktstift (5) herausgeführt ist.1. Structure sensor with a cavity located in a housing made of insulating material, at the ends of each cavity an electrical contact is arranged, which at ■> The impact of a force causing deformation of the housing is activated, characterized in that a first contact consists of an on the wall of the housing (2) applied metal layer (22), which is covered by a dielectric layer (23) and covered by outside contact via a contact pin (4) is that a second contact in the form of a fixed with the Housing (2) connected, cylindrical, metallic mass (1) is provided, the one in the ΐϊ Cavity (21) protruding, provided with several points (13), hemispherical head (12), and that the second contact is led out via a further contact pin (5). 2. Struktursensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die zyiinderförmige metallische Masse (1) ein Kontaktring (3) gelegt und mit dem Kontaktstift (5) verbunden ist.2. Structure sensor according to claim 1, characterized in that around the cylindrical metallic Ground (1) a contact ring (3) is placed and connected to the contact pin (5). 3. Struktursensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zyiinderförmige, metalli- 2^r> sehe Masse (1) über eine Rändelpreßpaßverbindung (7) im Gehäuse (2) fest gelagert ist.3. Structure sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical, metallic 2 ^r > see mass (1) via a knurled press fit connection (7) in the housing (2) is fixedly mounted.