DE2139418A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE DURATION OF A MACHINE CANNON LAUNCHING MAGNET - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE DURATION OF A MACHINE CANNON LAUNCHING MAGNETInfo
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- F41A19/00—Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
- F41A19/58—Electric firing mechanisms
- F41A19/59—Electromechanical firing mechanisms, i.e. the mechanical striker element being propelled or released by electric means
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Description
Beschreibung zum PatentgesuchDescription of the patent application
betreffend:concerning:
"Schaltungsanordnung zur Steuerung der Einschaltdauer eines Maschinenkanonen-Abfeuerungsmagneten""Circuit arrangement for controlling the duty cycle of a Automatic cannon firing magnets "
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Einschaltdauer eines Maschinenkanonen-Abfeuerungsmagneten.The invention relates to a control circuit arrangement the duty cycle of a auto cannon firing magnet.
Maschinenkanonen können üblicherweise entweder mit einer vorgebbaren Schußfolgefrequenz (gewöhnlich als "Kadenz" bezeichnet) betrieben werden oder Einzelschüsse abgeben. Zur Betätigung des Abzugsmechanismus ist bei modernen Maschinenkanonen ein Abfeuerungsmagnet vorgesehen, der bei Einzelschüssen nur einen einzelnen Stromimpuls erhält.Automatic cannons can usually either be fired at a predetermined rate of fire (usually referred to as "cadence") operated or fired single shots. To operate the A trigger mechanism is provided in modern machine guns with a firing magnet, which receives only a single current pulse when shots are fired individually.
Der Beginn dieses Stromimpulses wird durch Betätigung einer Ab- ä feuerungstaste festgelegt, die dem Stromkreis eines Schützes, Relais1, Halbleiterschalters oder dergleichen steuert, welche Schalter im Stromkreis des Magneten liegen. Bei Einzelschüssen oder auch bei Dauerfeuer mit niedrigerer Kadenz als der natürlichen, durch die Trägheit des Verschlusses festgelegten Kadenz (maximale Schußfolge) ist es erforderlich, den Stromimpuls des Magneten nach einer bestimmten Dauer zu beenden. Dauert der Stromimpuls zu lange, so wird ein zweiter Schuß abgegeben; wird dagegen 'der Strom des Magneten zu früh abgeschaltet, so reicht gegebenenfalls die Auslösekraft nicht aus, um den Verschlußmechanismus zu betätigen.The beginning of this current pulse is set by operation of a waste ä feuerungstaste which controls the circuit of a contactor, relay 1, a semiconductor switch or the like which are in the switch circuit of the magnet. In the case of single shots or continuous fire with a lower rate than the natural rate (maximum rate of fire) determined by the inertia of the breech, it is necessary to end the current pulse of the magnet after a certain period of time. If the current pulse lasts too long, a second shot is fired; on the other hand, if the current of the magnet is switched off too early, the release force may not be sufficient to actuate the locking mechanism.
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Für die Abschaltung des Magneten sind zwei grundsätzlich unterschiedliche Einrichtungen gebräuchlich:There are two fundamentally different ways of switching off the magnet Facilities in use:
Bei der einen Einrichtung ist ein Endschalter vorgesehen, der mit dem Abfeuerungsmagneten in Wirkverbindung steht und so einjustiert wird, daß unter Berücksichtigung eines notwendigen öberhubes der Anker des Magneten auf jeden Fall den erforderlichen Hub zurücklegt.In one device, a limit switch is provided is in operative connection with the firing magnet and is adjusted so that taking into account a necessary overstroke the armature of the magnet covers the required stroke in any case.
Bei der zweiten Einrichtung ist ein Zeitglied vorgesehen, das den Magneten eine vorgegebene Zeitdauer nach der Betätigung der Auslösertaste abschaltet.In the second device, a timer is provided that the magnet a predetermined period of time after actuation the shutter button turns off.
Nun kann man zwar annehmen, daß die Kraft-Weg-Kennlinie der in der Serie hergestellten Abfeuerungsmagneten nur innerhalb zulässiger Grenzen variiert. Dies gilt jedoch nicht für die Kraft-Weg-Kennlinie von Maschinenkanonen der entsprechenden Serie; die Abzugskraft kann innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen von Exemplar zu Exemplar schwanken. Die als vergleichsweise konstant anzusehenden Beschleunigungskräfte, die von dem Abfeuerungsmagneten aufgebracht werden, können also einmal zu groß sein, so daß manchmal oder immer ein zweiter Schuß auf den eigentlichen beabsichtigten einzigen Schuß folgt, oder aber unzureichend sein für die Abfeuerung bei einer anderen Kanone derselben Serie.It can be assumed that the force-displacement curve of the series-produced firing magnets only varies within permissible limits. However, this does not apply to the force-displacement curve of machine guns of the corresponding series; the pull-off force can vary from copy to copy within relatively wide limits. The acceleration forces applied by the firing magnet, which can be regarded as comparatively constant, can be too great, so that sometimes or always a second shot follows the actually intended single shot, or they can be insufficient for firing another cannon of the same series .
Auf diese Erfahrungen folgt die Notwendigkeit, daß bei den bekannten oben erwähnten Einrichtungen zusätzlicher Aufwand getrieben werden muß, um den Abschaltzeitpunkt individuell einzustellen. Im Falle der Ausführung mit einem Endschalter bedeutet das einen mühevollen und unsicheren Justierarbeitsgang, der auch bei der Ausführungsform mit elektronischem Zeitglied nicht vermeidbar ist; allerdings hat die letztere Lösung gegenüber dem Endschalter den Vorteil, weniger verschleißanfällig zu sein und keinen zusätzlichen Sicherheitsschalter zu erfordern. Wenn sich die erforder-This experience is followed by the necessity that with the known above-mentioned facilities additional effort must be driven to set the switch-off time individually. In the case of the version with a limit switch, this means a laborious and unsafe adjustment process, which is also the case with the Embodiment with electronic timing element cannot be avoided is; however, the latter solution has the advantage over the limit switch that it is less prone to wear and does not have any additional ones To require safety switch. If the required
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liehe Abzugskraft im Laufe der Zeit infolge Verschleiß der Verschlußteile ändert, versagen beide bekannten Einrichtungen, sofern nicht eine erneute Justage vorgesehen wird,lent pull-off force over time as a result of wear and tear Changes locking parts, both known devices fail unless a new adjustment is planned,
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es9 eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Einschaltdauer eines Maschinenkanonen-Abfeuerungsmagrreten zu schaffen, die die Abschaltung des Magneten in Abhängigkeit von der bei der betreffenden Kanone in deren augenblicklichem Zustand erforderlichen Abzugskraft bewirkt, ohne daß individuelle Justierarbei tsgänge erforderlich werden.Object of the present invention, it is 9 to provide a circuit arrangement for controlling the duty cycle of a machine gun Abfeuerungsmagrreten which causes the shutdown of the magnet depending on the required in the respective gun in the momentary state of peel force without individual Justierarbei tsgänge be required.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Meßglied zur Erfassung des abzugskraftabhängigen Strom-Zeit-Verlaufs der Magneterregerspule und durch, ein Schalterglied zur Abschaltung des Erregerspulenstroms bei Erreichen eines vorgegebenen Stromwertes. . This object is achieved according to the invention by a measuring element for recording the pull-off force-dependent current-time curve of the Magnetic excitation coil and through, a switch element for switching off the excitation coil current when a predetermined current value is reached. .
Diese Lösung beruht auf der Erkenntnis9 daß die zeitliche Abhängigkeit des Magneterregerspulen-Stromverlaufs beeinflußt wird von der erforderlichen Abzugskraft, wenngleich sie selbstverständlich im wesentlichen einer zusammengesetzten e-Fun-ktion folgt, deren Zeitkonstante von den elektrischen Daten des Magneten {Erregerspulenwiderstand und -induktivität) abhängig ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Gesamtzeitkonstante mit zu- ™This solution is based on the knowledge 9 that the time dependency of the magnet exciter coil current curve is influenced by the required pull-off force, although of course it essentially follows a composite e-function, the time constant of which depends on the electrical data of the magnet {exciter coil resistance and inductance) is dependent. However, it has been shown that the total time constant with zu- ™
nehmender Abzugskraft, das heißt mit zunehmender mechanischer Belastung des Magneten., etwas zunimmt, so daß der Erregerspulenstrom später seinen Endwert erreicht. Gibt man also eine gewisse Höhe des Stromes vor, bei der der Magnet abschaltet, so ist die aufgebrachte elektrische (und damit auch mechanische) Energie um so größer, je größer die verlangte Abzugskraft ist» weil eben dieser Stromwert später erreicht wird..Damit ergibt sich die gewünschte Abhängigkeit der Einschaltdauer von der erforderlichen , Abzugskraft, und man kann die Schaltung so auslegen.» daß diese Abhängigkeit einem bestimmten Verlauf folgts also im einfachsten Falle linear ist.increasing withdrawal force, that is, with increasing mechanical load on the magnet., increases somewhat so that the excitation coil current later reaches its final value. So if you specify a certain amount of current at which the magnet switches off, the applied electrical (and thus also mechanical) energy is greater, the greater the required pull-off force »because this current value is reached later the desired dependency of the duty cycle on the required pull-off force, and the circuit can be designed in this way. " is that this dependence is to say a certain course follows s in the simplest case linear.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Erfassung des Kraft-Weg-Verlaufs des Kanonenverschlusses über den Verlauf des Einschaltstromes des Magneten selbst bietet nicht nur schaltungstechnisch den [ Vorteil besonderer Einfachheit, sondern ist auch meßtechnisch ιThe inventively provided detection of the force-displacement curve of the canon closure over the course of the inrush current of the magnet itself not only offers the circuitry [Advantage special simplicity, but also by measurement ι
viel leichter zu erfassen als etwa der zeitabhängige Weg eines Verschlußteils; man kann sogar behaupten, daß der letzt- ' genannte Weg, der sich ja eigentlich anbieten würde, mit den derzeit erhältlichen Wandlern kaum zu realisieren wäre.much easier to grasp than the time-dependent path, for example a closure part; it can even be said that the last- ' called path, which would actually be offered, with the converters currently available would hardly be feasible.
Demgegenüber läßt sich das erfindungsgemäße Meßglied einfach als ohmscher Widerstand i, Erregerspulenstroinkreis ausbilden, und das Schalterglied kann ein handelsüblicher Triggerschaltkreis seifi;,-wr-feei---Errieichen einer vorgegebenen Spannung an seinem Eingang ein Ausschaltsignal abgibt.In contrast, the measuring member of the invention can simply as an ohmic resistance of i, form Erregerspulenstroinkreis, and the switch member, a commercially available trigger circuit Seifi;, - wr-feei --- Err i calibrate a predetermined voltage outputs at its input a switch-off.
Um die Anordnung unabhängig von der Betriebsspannung Zl! isacfieil, die ja bei militärischen Anlagen meist einem Bordnetz mit gegebenenfalls schlecht oder gar nicht geregelter Spannung entnommen wird, kann man das Schalterglied so ausbilden, daß der Stromwert, bei dem das Abschaltsignal erfolgt, in entsprechender Abhängigkeit von der Spannung des Erregerspulenstromkreises nachgeregelt wird. Bei 'einem Triggerschaltkreis als Schalterglied läßt sich beispielsweise die Triggerschwelle entsprechend verschieben; Schaltungen für diesen Zweck gehören zum Stand der Technik und bedürfen deshalb in dem vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung.To make the arrangement independent of the operating voltage Zl! isacfieil, which in military systems is usually taken from an on-board network with possibly poorly or not at all regulated voltage is, you can train the switch member so that the Current value at which the switch-off signal occurs, depending on the voltage of the excitation coil circuit is readjusted. With 'a trigger circuit as a switch element for example, the trigger threshold can be shifted accordingly; Circuits for this purpose belong to the state of the Technology and therefore do not require any further explanation in the present context.
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, die inThe invention shall hereinafter be considered with reference to the accompanying Drawings are explained in more detail, which in
Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung unter Weglassung aller nicht erfindungswesentlichen Schaltglieder darstellen, während1 shows the block diagram of an inventive Circuit arrangement omitting all switching elements not essential to the invention pose while
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Fig.. 2 das zugehörige Diagramm des Erregerspulenstromes über der Zeit für zwei Kanonen unterschiedlicher Abzugskraft bei gleichem Abfeuerungsmagneten zeigt.Fig. 2 shows the associated diagram of the excitation coil current over time for two different guns Shows pull-off force with the same firing magnet.
Der Abfeuerungsmagnet 10 umfaßt die Erregerspule 128 einen (nicht dargestellten) Eisenkern sowie den Anker 148 der mechanisch den Verschluß betätigt. Die Spule 12 liegt in einem Stromkreis mit einem Ein-Aus-Schalter 16, der hier als Kontakt eines Schützes 18 dargestellt ist; selbstverständlich kann es sich auch um die Schaltstrecke eines Halbleiters oder eines äquivalenten Bauelementes handeln. Die "kalte" Seite der Spule 12 ist ~ über einen als Meßglied wirkenden Widerstand 20 an Masse gelegt. Der Spannungsabfall über dem ohmschen Widerstand 20 ist proportional dem die Spule 12 durchfließenden Strom-i««.._.Me-s-er Span-, nungsabfall ist an den Steuereingang eines Triggerschaltkreises gelegt, dessen TriggerschwelIe so eingestellt ist, daß er bei einem bestimmten Ström iwp durchschaltet und den Kontakt 16 dadurch öffnet, daß das Schütz 18 stromlos wird. Der Einschalt-Zeitpunkt tQ ist der Augenblick» in dem das Schütz 18 durch Betätigen der Abfeuerungstaste 24 anzieht und den Kontakt 15 schließt. Der Taster 24 kann mit üblichen Hi1fsschaltkreisen gekoppelt sein, derart, daß er losgelassen und erneut gedrückt wer- | den muß, um den nächsten Schuß abzufeuern, oder er kann ersetzt sein durch Steuerschaltkreise bei sogenannten "gesteuerten Einzelfeuer", was alles an'sich bekannt, nicht erfindungswesentlich und daher hier nicht dargestellt ist.The firing magnet 10 comprises the excitation coil 12 8 an iron core (not shown) and the armature 14 8 which mechanically actuates the shutter. The coil 12 is in a circuit with an on-off switch 16, which is shown here as the contact of a contactor 18; of course, it can also be the switching path of a semiconductor or an equivalent component. The "cold" side of the coil 12 is connected to ground via a resistor 20 acting as a measuring element. The voltage drop across the ohmic resistor 20 is proportional to the current flowing through the coil 12 - the voltage drop is applied to the control input of a trigger circuit certain currents iwp and the contact 16 opens in that the contactor 18 is de-energized. The switch-on time t Q is the moment in which the contactor 18 pulls in by pressing the firing button 24 and the contact 15 closes. The button 24 can be coupled to conventional auxiliary circuitry in such a way that it is released and pressed again must be used to fire the next shot, or it can be replaced by control circuits in so-called "controlled individual fire", which is known per se, is not essential to the invention and is therefore not shown here.
Man erkennt in Fig. 2, daß der Verlauf der Strom-Zeit-Kennlinie bei der Abfeuerung variieren kann, je nachdem, ob eine geringere (ausgezogene Linie) oder eine größere (gestrichelte Linie) Abzugskraft erforderlich ist.It can be seen in Fig. 2 that the course of the current-time characteristic when firing can vary, depending on whether a lower (solid line) or a greater (dashed line) pull-off force is required.
. 309 8 10/0260. 309 8 10/0260
Vom Einschaltaugenblick tQ an steigt in beiden Fällen der Strom exponentiell an mit einer Zeitkonstante T = «-, worin L. die Induktivität der Erregerspule 12 bei herausgezogenem Anker 14 ist. Zum Zeitpunkt t. fängt die Bewegung des Ankers an, wobei die Induktivität zunimmt und eine Gegenspannung induziert wird, so daß der Strom i,q kurzzeitig absinkt. Je größer die erforderliche Abzugskraft ist, desto langsamer bewegt sich der Anker, desto niedriger ist die induzierte Gegenspannung (gestrichelte Kurve). Dann erfolgt ein erneuter Anstieg des Stromes mit der Zeitkon-From the instant t Q on, the current increases exponentially in both cases with a time constant T = «-, where L. is the inductance of the excitation coil 12 when the armature 14 is pulled out. At time t. the armature begins to move, the inductance increasing and an opposing voltage being induced, so that the current i, q drops briefly. The greater the pull-off force required, the slower the armature moves and the lower the counter-tension induced (dashed curve). Then the current increases again with the time con-
Lp
stanten T1 = ß·=· mit L2 als der Induktivität bei hereingezogenem
Anker. Sobald der Strom den Wert ii/p erreicht hat» soll der Magnet
abgeschaltet werden, also etwa beim Erreichen von 80 % des Endwertes, wie dargestellt. Obwohl der erneute Stromanstieg im
eirreif Falle bei tß, im anderen Falle erst bei tß, beginnt, verlaufen
die Kurven für beide Fälle dann wieder parallel, jedoch zeitlich versetzt zueinander. Es versteht sich, daß die Darstellung
der Figur 2 nur den prinzipiellen Verlauf wiedergibt und aus Gründen der besseren Übersicht vereinfacht wurde.Lp
constant T 1 = ß · = · with L 2 as the inductance when the armature is pulled in. As soon as the current has reached the value ii / p »the magnet should be switched off, i.e. when it reaches 80 % of the final value, as shown. Although the renewed increase in current begins in the mature case at t ß , in the other case only at t ß , the curves for both cases then run parallel again, but offset in time to one another. It goes without saying that the illustration in FIG. 2 only reproduces the basic course and has been simplified for reasons of better clarity.
Da der Ausschaltstrom ii/p durch die Triggerschwelle der Triggerschaltkreise 22 vorgegeben ist, erfolgt die Ausschaltung einmal zum Zeitpunkt t., im anderen Falle bei t2. Man erkennt somit, daß durch die relativ einfache Schaltung die gewünschte Abhängigkeit der Einschaltdauer tQ..t, bzw. to..t2 von der geforderten Abzugskraft erzielt wurde.Since the switch-off current ii / p is predetermined by the trigger threshold of the trigger circuits 22, the switch-off takes place once at time t., In the other case at t 2 . It can thus be seen that the desired dependency of the switch-on duration t Q ..t or t o ..t 2 on the required pull-off force has been achieved through the relatively simple circuit.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale» insbesondere die offenbarte räumliche Ausbildung und konstruktive Ausgestaltung, werden - soweit sie gegenüber dem Stand der Technik einzeln oder in Kombination neu sind - als erfindungswesentlich beansprucht.All information and features disclosed in the documents »in particular the disclosed spatial training and structural design are - as far as they are compared to the state of the art are new individually or in combination - as essential to the invention claimed.
309H 10/0280309H 10/0280
Claims (5)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712139418 DE2139418C3 (en) | 1971-08-06 | Circuitry for controlling the duty cycle of a machine gun firing magnet | |
| NL7207988A NL7207988A (en) | 1971-08-06 | 1972-06-12 | |
| FR7225215A FR2149766A5 (en) | 1971-08-06 | 1972-07-12 | |
| IT2780372A IT963671B (en) | 1971-08-06 | 1972-08-02 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CHECKING THE DURATION OF INSERTION OF THE FIRE MAGNET IN AN AUTOMATIC GUN |
| CH1158672A CH559892A5 (en) | 1971-08-06 | 1972-08-04 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712139418 DE2139418C3 (en) | 1971-08-06 | Circuitry for controlling the duty cycle of a machine gun firing magnet |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2139418A1 true DE2139418A1 (en) | 1973-03-08 |
| DE2139418B2 DE2139418B2 (en) | 1975-07-17 |
| DE2139418C3 DE2139418C3 (en) | 1976-02-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4960033A (en) * | 1988-12-27 | 1990-10-02 | Electro-Tech, Inc. | Gun firing relay circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4960033A (en) * | 1988-12-27 | 1990-10-02 | Electro-Tech, Inc. | Gun firing relay circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT963671B (en) | 1974-01-21 |
| CH559892A5 (en) | 1975-03-14 |
| FR2149766A5 (en) | 1973-03-30 |
| DE2139418B2 (en) | 1975-07-17 |
| NL7207988A (en) | 1973-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |