DE2047422C1 - Auslösevorrichtung für elektrische Zünder von Minen mit vorgegebener einstellbarer Ansprechempfindlichkeit - Google Patents

Description

kungsfaktoren für in jeweils unterschiedlichen 30 schwachen und langdauernden Beschleunigungen wie

Frequenzbereichen liegende Eingangsspannungen vorgeschaltet sind.

4. Auslösevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem ersten Schwellwertschalter (3) vorgeschaltete Verstärker (2a) einen geringen Verstärkungsfaktor und eine große Bandbreite für bei hohen Beschleunigungen in höheren Frequenzbereichen liegende Eingangsspannungen und daß der dem zweiten Schwellwertschalter (5) vorgeschaltete Verstärker (2b) einen hohen Verstärkungsfaktor und eine geringe Bandbreite für bei geringen Beschleunigungen in niedrigen Frequenzbereichen liegende Eingangsspannungen aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auslösevorrichtung für elektrische Zünder von Minen mit vorgegebener einstellbarer Ansprechempfindlichkeit, bei der ein Aufnehmer Beschleunigungen bzw. Druckstöße in elektrische Signale für einen Zündstromkreis umwandelt, welch letzterer Verstärker, Schwellwert- und Zündschalter umfaßt

sie z. B. beim Räumen von Hand und beim Überlaufen der Mine auftreten, eine Zündung der Minensprengladung bewirken, nicht aber bei starken Erschütterungen und Druckstößen.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer verwendet wird und daß der mit diesem elektrisch verbundene Zündstromkreis in Parallelschaltung einen ersten Schwellwertschalter einerseits und einen verzögert ansprechenden zweiten Schwellwertschalter mit einem im Hinblick auf den ersten unterschiedlichen Schwellwert andererseits und den jeweils von den Schwellwertschaltern angesteuerten Zündschalter aufweist, der bei Vorhandensein eines Signals des unverzögert ansprechenden Schwellwertschalters eine Zündauslösung sperrt.

Die Ansprechempfindlichkeit einer derartigen Auslösevorrichtung kann durch Verändern der Schwellwerte und Zeitverzögerung der beiden Schwellwertschalter jederzeit den Erfordernissen in einem Gefechtsfeld entsprechend eingestellt werden. Außerdem ist die Auslösevorrichtung aufgrund der heutigen Entwicklung in der Technik der Halbleiterbauelemente bei kleiner Baugröße billig und unkompliziert herzustellen und

Aus der US-PS 35 09 791 ist ein Waffensystem zur 55 benötigt zudem nur eine geringe Leistung.

Bekämpfung von Landfahrzeugen bekannt, das einen seismischen und einen mit diesem gekoppelten Infrarotsensor aufweist. Der seismische Sensor spricht auf einstellbare Frequenzen an, so daß lediglich Landfahrzeuge, die beim Fahren Druckwellen bestimmter Frequenzen an den Boden abgeben, von dem seismischen Sensor erfaßt werden. Spricht dieser Sensor an, so wird der Infrarotsensor eingeschaltet; dieser Sensor hat (eine optische Achse, die parallel zu der Wirkungsrichitung einer Waffe, etwa einer Hohlladungsmine ausgerichtet ist. Erfaßt der Infrarotsensor das Fahrzeug aufgrund der Wärmestrahlung, wird die Waffe ausgelöst jjnd das Ziel zerstört.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der zweite Schwellwertschalter einen wesentlich geringeren Schwellwert als der erste auf. Damit wird eine Zündung der Minensprengladung nur bei geringen Beschleunigungen, die lange andauern können, ausgelöst, wie sie beispielsweise beim Räumen von Hand oder beim Überlaufen der Mine auftreten, eine Zündung bei starken und kurzzeitigen Druckstößen aber verhindert

b5 Die Erfindung ist anhand der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 eine Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführangsform und

F i g. 2 eine Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform.

Ein piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer 1, der mit seiner ersten Elektrode 11 an Masse geschaltet ist, liefert bei Auftreten einer Beschleunigung über seine zweite Elektrode 12 eine Spannung an einen Verstärker 2 (Fig. 1). Die Ausgangsspannung des Verstärkers 2 dient als Eingangssignal eines ersten Schwellwertschalters 3, dessen Schwellwert so bemessen ist, daß nur bei sehr hohen, auf den elektrischen Beschleunigungsaufnehmer 1 wirkenden Beschleunigungen oder Druckstößen an seinem Ausgang ein Signal auftritt.

Parallel zu dem ersten Schwellwertschalter 3 sind in Serie ein Verzögerungsglied 4 und ein zweiter Sch we Ί wertschalter 5 mit auf geringe Beschleunigungen oder Druckstöße ansprechendem Schwellwert geschaltet. Die Ausgänge der beiden Schwellwertschalter 3 und 5 sind auf die Eingänge einer mit einem Zündschalter 6 versehenen Endstufe 7 geschaltet, die ihrerseits ein elektrisch auslösbares Zündelement 8 ansteuert. Die Elektronik wird dabei durch eine nicht näher gezeigte Stromquelle versorgt, beispielsweise durch Festelektrolytbatterien, aktivierbare oder wiederaufladbare Batterien.

Wird durch eine geringfügige Beschleunigung an den Elektroden 11 und 12 des piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers 1 eine Spannung erzeugt, die nach der Verstärkung durch den Verstärker 2 den ersten Schwellwertschalter 3 nicht erregt, so schaltet nach einer Verzögerung im Verzögerungsglied 4 der Schwellwertschalter 5 durch, der die Endstufe 7 ansteuert, wodurch das Zündelement 8 betätigt wird.

Wird die durch den piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer 1 erzeugte Spannung jedoch nach der Verstärkung durch den Verstärker 3 so hoch, daß der erste Schwellwertschalter 3 erregt wird, so wird, bevor über das Verzögerungsglied 4 und den zweiten Schwellwertschalter 5 die Endstufe 7 angesteuert werden kann, über den ersten Schwellwertschalter 3 die Endstufe blockiert, so daß der später eintreffende Impuls über den zweiten Schwellwertschalter 5 keine Auslösung des Zündelementes 8 hervorruft. Das Sperren der Endstufe 7 erfolgt dabei mittels bekannter, hier nicht gezeigter elektronischer Anordnungen, z. B. durch Entladen des Zündkondensators über eine Thyristorstufe für eine bestimmte vorgegebene Zeit.

Soll die Auslösevorrichtung nur bei sehr hohen Spitzenbelastungen des piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers 1 gesperrt werden, z. B. beim Auftreten einer Detonationsdruckwelle einer in unmittelbarer Nähe detonierenden Granate, so ist es zweckmäßig (F i g. 2), zwei den Schwellwertschaltern 3 und 5 direkt vorgeschaltete Verstärker 2a und 2b zu verwenden, die für jeweils unterschiedliche Eingangsspannungen ausgelegt sind und unterschiedliche Ver stärkungsfaktoren aufweisen; dies hat den Vorteil, daß die Ansprechempfindlichkeiten genau eingestellt werden und zudem die Schwellwertschalter 3 und 5 die gleiche Schaltung und Dimensionierung haben können.

Eine besonders gute Diskriminierung der Ansprechempfindlichkeit wird dadurch erreicht, daß der dem ersten Schwellwertschalter 3 vorgeschaltete Verstärker 2a einen geringen Verstärkungsfaktor und eine große Bandbreite für bei hohen Beschleunigungen in höheren

ίο Frequenzbereichen liegende Eingangsspannungen und daß der dem zweiten Schwellwertschalter 5 vorgeschaltete Verstärker 2b einen hohen Verstärkungsfaktor und eine geringe Bandbreite für bei geringen Beschleunigungen in niedrigen Frequenzbereichen liegende Eingangsspannungen aufweist.

Die Wirkungsweise dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die gleiche, wie schon in F i g. 1 beschrieben; zur Verdeutlichung sind den F i g. 1 und 2 verwendete gleichartige Bauelemente auch mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Ein Spannungssignal des piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers 1, das nach Verstärkung durch den Verstärker 2a den Schwellwert des ersten Schwellwertschalters 3 nicht erreicht, dient nach Verzögerung in dem Verzögerungsglied 4 und Verstärkung in dem Verstärker 2b, die auch in einer Baueinheit zu einem aktiven Filter kombiniert werden können, als Eingangssignal des zweiten Schwellwertschalters 5, dessen Ausgang auf den Eingang eines als UND-Glied ausgebildeten Zündschalters 6 geschaltet ist. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 6 ist mit dem ersten Schwellwertschalter 3 über eine im Ruhezustand eine Signalspannung an das UND-Glied liefernde monostabile Kippstufe 9 verbunden, so daß in dem hier beschriebenen Fall das UND-Glied 6 durchschaltet und eine Endstufe 7 ansteuert, die ein Zündelement 8 elektrisch erregt.

Ist die Ausgangsspannung des piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers 1 so groß, daß über den Verstärker 2a der erste Schwellwertschalter 3 anspricht, so steuert dieser die monostabile Kippstufe 9 an, die für eine vorher einstellbare Zeit die Signalspannung an dem UND-Glied (Zündschalter 6) wegnimmt, so daß für diese Zeit keine Ansteuerung der Endstufe 7 und damit keine Zündung des Zündelementes 8 möglich ist.

Selbstverständlich ist die Einstellung der Schwellwer-

. te in der Beschreibung nur beispielhaft genannt, so daß es ohne weiteres möglich ist, den Schwellwert des ersten Schwellwertschalters 3 wesentlich geringer einzustellen als den des zweiten Schwellwertschalters 5, wodurch eine Zündung des Zündelementes 8 nur dann erfolgt, wenn die auf den piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer 1 wirkende Beschleunigung sehr groß ist; auf diese Weise wird z. B. eine einfache Transportsicherung geschaffen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Auslösevorrichtung für elektrische Zünder von Minen mit vorgegebener einstellbarer Ansprechempfindlichkeit, bei der ein Aufnehmer Beschleunigungen bzw. Druckstöße in elektrische Signale für einen Zündstromkreis umwandelt, welch letzterer, Verstärker, Schwellwert- und Zündschalter umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer (1) verwendet wird und daß der mit diesem elektrisch verbundene Zündstromkreis in Parallelschaltung einen ersten Schwellwertschalter (3) einerseits und einen verzögert (Verzögerungsglied 4) ansprechenden zweiten Schwellwertschalter (5) mit einem im Hinblick auf den ersten unterschiedlichen Schwellwert andererseits und den jeweils von den Schwellwertschaltern (3, 5) angesteuerten Zündschalter (6) aufweist, der bei Vorhandensein eines Signals des unverzögert ansprechenden Schwellwertschalters (3) eine Zündauslösung sperrt

2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwellwertschalter (5) einen wesentlich geringeren Schwellwert als der erste aufweist

3. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Schwellwertschaltern (3,5) Verstärker (2a, 2b) mit unterschiedlichen Verstär-Abgesehen davon, daß dieses Waffensystem auch ausgelöst werden kann, wenn der Auffaßbereich der Sensoren unter Feuerbelegung liegt, da auch dann in dem Auffaßbereich seismische Druckstöße in dem erfaßten Frequenzgebiet und Wärmestrahlung auftritt, bietet die mit dem Waffensystem gekoppelte Auslösevorrichtung keine Sicherheit gegen das Räumen der Minen etwa von Hand.
In der Patentanmeldung P 15 78 488.0 ist ein Minenzünder insbesondere für Panzerminen vorgeschlagen, der in Abhängigkeit vom Auftreten einer definierten Zahl von Stoßimpulsen bzw. eines Stoßimpulses definierter Stoßintensität ausgelöst wird. Zur Bestimmung der Anzahl der Stoßimpulse bzw. der Stoßintensität wird ein Piezokristall verwendet, der gleichzeitig für die nachfolgende Zündschaltung als Spannungsquelle dient Auch dieser Minenzünder kann durch kurzzeitig hohe Druckbelastung, z. B. durch Explosionsdruckwellen von in der Nähe detonierenden

Granaten oder durch Überrollen einer zur Minenvernichtung eingesetzten Walze, ausgelöst werden. Zudem kann die mit diesem Zünder ausgerüstete Panzermine ohne weiteres von Hand geräumt werden, ohne daß eine Auslösung erfolgt

Es ist Aufgabe der Erfindung, Auslösevorrichtungen der eingangs genannten Art durch Verwendung elektronischer Bauteile zu vereinfachen, wobei deren Ansprechempfindlichkeit sehr genau eingestellt werden kann; die Auslösevorrichtung soll vorzugsweise nur bei