DE2300260C2

DE2300260C2 - Vorrichtung zur steuerung des zuendstromes einer schnellfeuerwaffe

Info

Publication number: DE2300260C2
Application number: DE19732300260
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1973-01-04
Filing date: 1973-01-04
Publication date: 1977-06-08
Also published as: US3967530A; DE2300260B1; GB1440137A; FR2294418A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Zündstromes einer als Gasdrucklader ausgebildeten, elektrisch gezündeten Schnellfeuerwaffe mit einem Signalgeber, der die Schließstellung des Schie-

¹S bers signalisiert.

Bei einer Schnellfeuerwaffe ist ein Mechanismus vorgesehen, welcher die Patronen zuführt und in den Lauf schiebt, einen Verschluß schließt und nach Auslösung des Schosses die leere Patronenhülse automa-

tisch auswirft. Der Verschluß ist dabei bekanntermaßen als Schieber ausgeführt. Die Zündung erfolgt bei bekannten Schneilfeuerwaffen elektrisch durch einen Zündstrom. Ein Signalgeber in Form eines Schieberkontakts überwacht die Schließstellung des Schiebers und verhindert eine Auslösung des Schusses, wenn der Schieber nicht in der Schließstellung ist. Bei bekannten Schnellfeuerwaffen in Flugzeugen wird der besagte Mechanismus von einem Motor angetrieben und damit zwangsgesteuert. Ein solcher Antriebsmotor muß bei den üblichen hohen Schußkadenzen eine hohe Leistung aufbringen. Er wird daher in unerwünschter Weise groß und schwer und stellt eine erhebliche Belastung für das Bordnetz des Flugzeuges dar. Eine weitere Schwierigkeit, die sich bei einer Schnellfeuerwaffe mit einem durch einen Motor zwangsgesteuerten Lade- und Auswerfermechanismus ergibt, ist folgende: Es kann, wenn auch nur zu einem sehr kleinen Prozentsatz, vorkommen, daß eine Patrone erst mit längerer Zündverzögerung zündet.

Es wird dann bei einer Schnellfeuerwaffe mit motorgetriebenem Lade- und Auswerfermechanismus u. U. statt der Patronenhülse die noch nicht gezündete Patrone ausgeworfen, die dann außerhalb der Waffe in einer Patronenhülsenaufnahme zündet. Das ist natürlieh eine höchst gefährliche Fehlfunktion.

Es ist daher bekannt, als Bordwaffen für Flugzeuge verwendete Schnellfeuerwaffen als Gasdrucklader auszubilden. Bei solchen Schnellfeuerwaffen wird der Lade- und Auswerfermechanismus von dem Gasdruck des vorhergehenden Schusses betätigt. Es ist dadurch sichergestellt, daß ein Auswerfen erst dann erfolgt, wenn die im Rohr befindliche Patrone gezündet hat. Diese Ausbildung der Schnellfeuerwaffe würde aber dazu führen, daß eine versagende Patrone, die also überhaupt nicht zündet, die Waffe außer Betrieb setzte. Der Auswerfer- und Lademechanismus würde dann nämlich mangels Gasdruckes nicht mehr betätigt und die nicht gezündete Patrone würde im Lauf verbleiben.

Es ist daher eine Durchladepatrone vorgesehen. Wenn nach Schließen des Zündstromkreises keine Zündung der Patrone und Betätigung des Auswerferund Lademechanismus erfolgt, was durch einen Schieberkontakt überwacht wird, dann wird über ein Verzögerungsrelais nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit die Durchladepatrone gezündet. Deren Gasdruck bewirkt dann statt des Gasdruckes der Schußpatrone die Betätigung des Auswerfer- und La-

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demechanismus. Die defekte Patrone wird ausgeworfen. Die Waffe wird mit einer neuen Patrone geladen und das normale Arbeitsspiel der Waffe tritt wieder ein. Die Verzögerungszeit des Verzögerungsrelais ist dabei größer gewählt als die maximal auftretende Zündverzögerung der Patronen, beispielsweise 300 msec. Es wird dadurch sichergestellt, daß keine verspätet zündende Patrone mittels der Durchladepairone ausgeworfen werden kann. Eine solche Durchladung setzt die Waffe nach einer versagenden Patrone wieder in Funktion. Es ist aber natürlich nicht auszuschließen, daß anschließend noch ein weiterer Versager auftritt. Für diesen Fall müßten Vorkehrungen für eine nochmalige Durchladung getroffen sein, d. h. es müßten mehrere Durchladepatronen vorgesehen sein, die durch einen Durchlademechanismus nacheinander in Bereitschaftsstellung gebracht werden. Dabei treten weitere Probleme auf:

Die Schußkadenz der Waffe wird bestimmt durch die mechanischen Eigenschaften (Masse, Federung *° usw.) des Lade- und Auswerfermechanismus sowie durch die auftretenden Gasdrücke, die u. a. von den Eigenschaften der verwendeten Munition abhängen. Hieraus ergibt sich bei einem reinen Gasdrucklader eine Eigenkadenz, die in gewissen Grenzen schwan- ^a5 ken und unerwünscht hohe Werte annehmen kann. Auch der Durchlademechanismus für den Transport der Durchladepatronen würde eine solche Eigenkadenz aufweisen, die jedoch infolge der geringeren Masse wesentlich höher ist als die Eigenkadenz der Waffe selbst. Das würde dazu führen, daß nach einem Durchladen die nächste Durchladepatrone schon sehr schnell, z. B. nach 7,5 msec, in Bereitschaftsstellung ist und von dem dann noch anliegenden Durchladeimpuls gezündet wird. Es würde somit die Gefahr von Doppeldurchladungen bestehen. Um das zu verhindern, müßten Zeitpunkt und Dauer des Durchladeimpulses sehi genau bestimmt sein, was mit den bei vorbekannten elektrisch gezündeten Schnellfeuerwaffen verwendeten Relaisschaltungen nicht erreichbar ist.

Es sind weiterhin als Gasdrucklader ausgebildete Schnellfeuerwaffen mit elektronischer Kadenzsteuerung bekannt, bei denen die Schußkadenz mit einer vorgegebenen Frequenz zwangssynchronisiert ist (DT-OS 1932081, DT-OS 1578411). Bei diesen bekannten Schnellfeuerwaffen wird die Schußkadenz bei der Betriebsweise »gesteuertes Einzelfeuer« von einem rein elektronischen, von der Arbeitsweise der Waffe unabhängigen Oszillator oder Rechteckgenerator bestimmt. Die Oszillatorfrequenz und damit die Schußkadenz ist bei einer bekannten Kadenzsteuerung mittels eines Potentiometers einstellbar. In einer oberen Endstellung des Potentiometerschleifers erfolgt über Relaiskontakte eine Umschaltung auf »Dauerfeuer«, wobei ein Auslösemagnet ständig erregt ist.

Diese bekannten Kadenzsteuerungen setzen voraus, daß die von dem Oszillator vorgegebene Schußkadenz mit Sicherheit kleiner als die durch die Mechanik der Waffe bestimmte Eigenkadenz ist, die sich bei »Dauerfeuer«-Betrieb einstellt. Wenn nämlich die Eigenkadenz kleiner als die Oszillatorfrequenz würde. dann würde die Schußauslösung durch die Kadenzsteuerung mit dem mechanischen Arbeitszyklus dei Waffe außer Tritt fallen. Da die Eigenkadenz der Waffe, z. B. in Abhängigkeit von der verwandten Munition, in einem relativ großen Bereich schwanken Wann, muß die Kadenz bei der Betriebsweise »gesteuertes Einzelfeuer« relativ niedrig gewählt werden.

Es ergibt sich bei diesen bekannten Kadenzsteuerungen somit das Problem, daß entweder nur mit der notwendigerweise relativ niedrigen Kadenz bei »gesteuertem Einzelfeuer« gearbeitet werden kann oder bei »Dauerfeuer«-Betrieb im Falle sehr hoher Wsrte der Eigenkadenz die vorstehend geschilderten Fehlfunktionen eintreten können.

Der Erfindung liegi die Aufgabe zugrunde, bei einer Schnellfeuerwaffe der eingangs definierten Art die Schußkadenz auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen. Wenn die Eigenkadenz der Waffe höher ist als der besagte vorgegebene Wert, dann soll die Waffe zwangssynchronisiert mit der vorgegebenen Schußkadenz feuern. Andernfalls soll sie mit ihrer Eigenkadenz feuern, d. h. so schnell sie kann.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zur Steuerung des Zündsiromes der als Gasdrucklader ausgebildeten, elektrisch gezündeten Schnellfeuerwaffe gekennzeichnet durch eine zweite und eine dritte bistabile, in gesetztem Zustand je ein Steuersignal liefernde Schaltungsanordnung (112 bzw. 114), die beide bei der elektrischen Zündung der Schnellfeuerwaffe rücksetzbar sind und von denen die erste über einen dynamischen Eingang in die Schließstellung und die andere über ein Zeitverzögerungsglied (118,120) von dem Zündstrom-Steuerimpuls setzbar ist, und durch eine von den Steuersignalen der zweiten und der dritten bistabilen Schaltungsanordnung (112 bzw. 114) beaufschlagte Verknüpfungsschaltung (138, 96), deren Ausgang mit der ersten Schaltungsanordnung (98) verbunden ist und einen Zündstrom-Steuerimpuls nur dann auslöst, wenn sowohl die zweite als auch die dritte bistabile Schaltungsanordnung im gesetzten Zustand sind.

Die Erfindung arbeitet mit einer als Gasdrucklader ausgebildeten Schnellfeuerwaffe. Das Auswerfen der Patrone erfolgt nicht motorgesteuert automatisch, sondern erst, wenn die Patrone gezündet hat. Unfälle durch Auswerfen von Patronen mit Zündverzögerung werden dadurch vermieden. Im Gegensatz zu vorbekannten Schnellfeuerwaffen dieser Art erfolgt jedoch eine Zwangssynchronisierung der Waffe, so daß sie mit einer definierten vorgegebenen Kadenz arbeitet, sofern die Eigenkadenz der Waffe größer ist als diese vorgegebene Kadenz. Dann kommt nämlich nach dem Schuß zunächst der Schieber wieder in die Schließstellung und die zweite Schaltungsanordnung liefert das erste Steuersignal. Der Zündstrom-Steuerimpuls wird jedoch erst erzeugt, wenn auch die besagte dritte Schaltungsanordnung über das Zeitverzögerungsglied angesteuert ist und das zweite Steuersignal liefert Dieses Zeitverzögerungsglied bestimmt die vorgegebene Schußkadenz der Waffe.

Ist die Eigenkadenz der Waffe kleiner als die durcr das Zeitverzögerungsglied bestimmte Schußkadenz dann liefert zuerst die dritte Schaltungsanordnung dai zweite Steuersignal. Das Zündstromfreigabesigna wird jedoch erst erzeugt, wenn die zweite Schaltungs anordnung anspricht und auch das besagte erste Steu ersignal liefert, d. h. der Schieber nach dem vorange henden Schuß seine Bewegung ausgeführt hat und ii seine Schließstellung zurückgekehrt ist. Die Waff schießt dann also mit ihrer Eigenkadenz, d. h. si schnell sie kann. Sie kann aber auch in diesem Fall nicht mit der elektronischen Steuerung außer Tritt fal len.

Bevor der Schuß abgefeuert ist, wird der Schiebe

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nicht bewegt und kann die Patrone nicht ausgeworfen werden. Die Erfindung vereinigt somit die Vorteile des Gasdruckladers hinsichtlich Sicherheit und geringem Fremdleistungsbedarf mit dem Vorteil einer im allgemeinen genau definierten Schußkadenz.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der vorliegenden Art mit rein elektronischen Bauteilen auszubauen, um einen hohen Grad von Betriebssicherheit und genau definierte Zeitabläufe der einzelnen Schaltvorgänge zu erhalten und beispielsweise den Einfluß von Kontaktprellungen zu vermeiden.

Dazu kann die erste Schaltungsanordnung eine monostabile Kippschaltung sein, welche von den Steuersignalen über eine UND-Verknüpfung anstoßbar ist. Von dem Zündstrom-Steuerimpuls kann eine zweite monostabile Kippschaltung anstoßbar sein, deren metastabiler Ausgang den Zündstrom für eine Schußpatrone steuert, und die zweite Schaltungsanordnung kann eine bistabile Kippschaltung mit dynamischem Eingang enthalten, welche durch ein Signal von dem Signalgeber setzbar und durch eine Zustandsänderung der zweiten monostabilen Kippschaltung rücksetzbar ist. Die besagte dritte Schaltungsanordnung kann eine bistabile Kippschaltung enthalten, welche durch den Ausgang einer von dem Zündstrom-Steuerimpuls angestoßenen, als Zeitverzögerungsglied dienenden dritten monostabilen Kippschaltung bei deren Rückkehr in den stabilen Zustand setzbar und durch eine Zustandsänderung der zweiten monostabilen Kippschaltung rücksetzbar ist.

Bei einer solchen Anordnung wird durch den Ausgang der zweiten monostabilen Kippschaltung, wenn ein Zündimpuls für die Schußpatrone erzeugt wird, die bistabile Kippschaltung der besagten zweiten Schaltungsanordnung mit Sicherheit zurückgesetzt. Erst wenn der Signalgeber anspricht, z. B. ein Schieberkontakt daraufhin öffnet, was die tatsächliche Schußauslösung signalisiert, und anschließend wieder schließt, wird von den Rückflankcn des so vom Schieberkontakt erhaltenen Impulses die bistabile Kippschaltung über ihren dynamischen Eingang wieder gesetzt. Die bistabile Kippschaltung der dritten Schaltungsanordnung wird von der als Zeitverzögerungsglied dienenden monostabilen Kippschaltung eine vorgegebene Zeit nach dem letzten Zündstromfreigabesignal gesetzt. Wenn die beiden bistabilen Kippschaltungen gesetzt sind, wird über die UND-Verknüpfung die monostabile Kippschaltung der ersten Schaltungsanordnung angestoßen, welche einen Impuls vorgegebener Dauer als Zündstrom-Steuerimpuls abgibt.

Wenn trotz des Zündimpulses von der besagten zweiten monostabilen Kippschaltung der Schuß nicht ausgelöst wird, dann bleibt der Schieberkontakt geschlossen. Es erfolgt nach dem Rücksetzen der bistabilen Kippschaltung der zweiten Schaltungsanordnung kein erneutes Setzen über den dynamischen Eingang und dementsprechend wird kein Zündstrom-Steuerimpuls erzeugt.

Die Durchladung bei Nichtzünden der Patrone kann dann dadurch gesteuert werden, daß von dem Zündstrom-Steuerimpuls einmal der Zündimpuls für die Schußpatrone auslösbar und zum anderen eine wiedertriggerbare monostabile Kippschaltung mit einer die maximal auftretende Zündverzögerung sicher überschreitenden Haltezeit anstoßbar ist und daß von der Rückflanke des Ausgangsimpulses dieser monostabilen Kippschaltung ein Zündimpuls für eine Durchladepatrone auslösbar ist.

Solange der Zündstrom-Sleuerimpuls erscheint wird die wiedertriggerbare monostabile Kippschal tung ständig neu angestoßen und verbleibt in ihrerr metastabilen Zustand. Bei Wegfall des Zündstrom-Steuerimpulses fällt diese monostabile Kippschaltung nach einer Sicherheitsfrist in ihren stabilen Zustanc zurück und löst die Zündung der Durchladepatront aus. Diese Durchladung bewirkt ein öffnen und Wiederschließen des Schieberkontaktes, wodurch die bistabile Kippschaltung der zweiten Schaltungsanordnung gesetzt und der nächste Zündstrom-Steuerimpuls ausgelöst wird. Durch die rein elektronische

¹S Steuerung sind die Zeitpunkte und die Zeitdauer dei Schaltvorgänge und Impulse auch bei hohen Kadenzen genau definiert. Es ist daher möglich, mehrere nacheinander in Bereitschaftsstellung transportierte Durchladepatronen vorzusehen, ohne daß die Gefahi

so einer Doppeldurchladung besieht.

Um wahlweise mit unterschiedlichen Schußkadenzen arbeiten zu können, kann vorgesehen werden, daG durch den Zündstrom-Steuerimpuls parallel zwei monostabile Kippschaltungen mit unterschiedlichen HaI-tezeiten anstoßbar sind und daß die bistabile Kippschaltung der besagten dritten Schaltungsanordnung über eine gesteuerte Gatterschaltung wahlweise vom Ausgang einer dieser monostabilen Kippschaltunger setzbar ist.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung einer Schnellfeuerwaffe mit einer Steuervorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuervorrichtung.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Schnellfeucrwaffe bezeichnet, deren Aufbau an sich bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und die daher nur als Block dargestellt ist. An der Waffe 10 ist ein Rohrkontakt 12 und damit in Reihe ein erster Schieberkontakt 14 vorgesehen, die geöffnet sind, wenn das Rohr der Waffe nicht einwandfrei eingesetzt bzw. der Schieber nicht in seiner Schließstellung ist. Diese bei-

♦5 den Kontakte 12 und 14 liegen in Reihe im Zündstromkreis für eine Schußpatrone 16 und verhindern unabhängig von der elektronischen Steuervorrichtung ein Auslösen des Schusses, wenn diese beiden Bedingungen nicht erfüllt sind. Für die Steuervorrichtung, die durch den Block 18 in Fig. 1 dargestellt und in Fig. 2 im einzelnen gezeigt ist, ist ein zweiter Schieberkontakt 20 vorgesehen, der zusammen mit dem Kontakt 14 betätigt wird. Dieser Kontakt 20 ist gemeint, wenn im folgenden von »Schieberkontakt« die

Rede ist. An der Waffe ist ein weiterer Kontakt 22 vorgesehen, der betätigt wird, wenn sich eine Patrone in Bereitschaftsstellung befindet. Dieser Kontakt 22 wird als »Zählkontakt« bezeichnet. Die Kontakte 20 und 22 sind als Umschaltkontakte ausgeführt, die je-

weils eine aus einem Paar 24 bzw. 26 von Verbindungsleitungen an Erde legen. Die Verbindungsleitungen sind zu der Steuervorrichtung 18 geführt. An der Waffe 10 ist ferner eine Durchladepatrone 28 vorgesehen, die über eine Leitung 30 von der Steuervor-

richtung 18 gezündet wird. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine gemeinsame Masseleitung. Die Waffe ist als Gasdrucklader ausgebildet. Es sind mehrere Durchladepatronen vorgesehen, die nacheinander in

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Bereitschaltsstellung gebracht und über die Leitung 30 gezündet werden können.

An der elektronischen Steuervorrichtung 18 ist ein Schalter 34 für eine Handdurchladung vorgesehen. Über einen Eingang 36 kann eine Auslösung :·.. B. durch einen Vorhaltrechner extern erfolgen.

Die Versorgungsspannung von 28 Volt wird iiber einen am Armaturenbrett 38 vorgesehenen Hauptschalter 40 angelegt. Das Schließen dieses Hauptschalters 40, wodurch die Waffe scharfgemacht wird, wird mittels einer am Armaturenbrett angebrachten Kontrollampe 42 angezeigt. Am Armaturenbrett 38 ist ferner ein Schußzähler 44 vorgesehen.

Die Auslösung der Waffe erfolgt über einen am Steuerknüppel 46 vorgesehenen, als Umschalter ausgebildeten Auslöser 48, der uber ein Leitungspaar 50 mit der Steuervorrichtung 18 verbunden ist.

Durch den Schußzahler 44 kann über einen Schalter 52 ein Sperreingang 54 angesteuert werden, durch welchen die Waffe nach einer vorgegebenen, dem Munitionsvorrat entsprechenden Anzahl von Schüssen automatisch abschaltbar ist.

In Fig. 2 ist die elektronische Steuervorrichtung im einzelnen dargestellt. Um definierte Signale zu erhalten und den Einfluß von Kontaktprellungen zu unterdrücken, wird von jedem der Schalter 20, 22, 48 und 34 eine bistabile Kippschaltung mit statischen Eingangen über zwei Leitungen gesteuert, so daß Kontaktprellungen, die zu kurzzeitigen Kontaktunterbrechungen führen, sich in der elektronischen Steuerschaltung nicht auswirken. Das ist die bistabile Kippscha'tung56 für Schieberkontakt 20, Kippschaltung 58 fur Zählkontakt 22, Kippschaltung 60 für Auslöser 48 und Kippschaltung 62 für Handdurchladeschalter 34. Bei Betätigung des Auslösers 48 wird die bistabile Kippschaltung 60 gesetzt. Es entsteht L-Signal am Ausgang 64, der mit einem Eingang eines NAND-Gliedes 66 verbunden ist. An dem anderen Eingang des NAND-Gliedes liegt der Eingang 36 für die Fremdauslösung, der im Ruhezustand L ist. Es ergibt sich dann bei Betätigung des Auslösers 48 am Ausgang des NAND-Gliedes 66 ein Sprung von L auf 0.

Der Ausgang des NAND-Gliedes 66 liegt über einen Inverter 68 an einem Eingang eines weiteren NAND-Gliedes 70. Ein zweiter Eingang des NAND-Gliedes 70 liegt uber Leitung 72 an dem Sperreingang 54, der in Ruhestellung L ist. Ein dritter Eingang des NAND-Gliedes wird über Leitung 74 von dem Schieberkontakt 20 und dem Zählkontakt 22 gesteuert. Wenn beide Kontakte geschlossen sind, d. h. die bistabilen Kippschaltungen 56 und 58 an ihren Ausgängen L-Signale liefern, ist der Ausgang eines NAND-Gliedes 76, welches die Kippschaltungsausgänge verknüpft, »0« und über den Inverter 78 liegt auf der Leitung 72 das Signal L. Am Ausgang des NAND-Gliedes 70 erscheint dann 0, was durch einen Inverter 80 in L-Signal umgesetzt wird. Dieses L-Signal liegt an einem Eingang eines NAND-Gliedes 82, an dessen anderem Eingang der metastabile Ausgang einer monostabilen Kippschaltung 84 liegt. Wenn die monostabile Kippschaltung 84 in noch zu beschreibender Weise über ihren dynamischen Eingang angestoßen wird, liefert sie einen Impuls, der von dem NAND-Glied unter den geschilderten Bedingungen invertiert durchgelassen wird und nach nochmaliger Inversion mittels des Inverters 86 einen Leistungsverstärker 88 anstößt. Der Leistungsverstärker 88 gibt über Leitung 90 (Fig. 1) und die Kontakte 12 und 14 einen Zündstromimpuls auf die Schußpatrone 16, durch welchen diese gezündet wird. Um den ersten Schuß auszulösen, geht der Ausgang des NAND-Gliedes 66 zunächst über Leitung 92 und ein Diffcrenzierglicd 94 auf einen Eingang eines NAND-Gliedes 96. An dem anderen Eingang des NAND-Gliedes liegt in diesem Zustand L, so daß der L-Impuls von dem Differenzierglied 94, welches praktisch den Einschaltsprung des Auslösers 48 differenziert, den dynamischen Eingang einer monostabilen Kippschaltung 98 anstoßen kann. Diese monostabile Kipschaltung 98 stößt mit einem Zündstrom-Steuerimpuls über Leitung 100,102 den dynamischen Eingang der mo-

>5 nostabilen Kippschaltung 84 an, wodurch, wie geschildert, der Zündstromimpuls für den ersten Schuß ausgelöst wird.

Wenn der Schuß richtig ausgelöst wird, öffnen die Kontakte 20 und 22. Der Lade- und Auswcrfcrmcchanismus wirft die Patronenhülse aus und fördert eine neue Patrone in den Lauf, die Kontakte 20 und 22 schließen wieder und die Waffe ist erneut schußbereit für den nächsten Schuß. Dieser Schuß wird wie folgt automatisch ausgelöst:

Der stabile Ausgang der monostabilen Kippschaltung 84, welche angestoßen von dem Zündstrom-Steuerimpuls den Zündstromimpuls auslöst, liegt über eine Leitung 104 an einem Eingang eines NAND-Gliedes 106. Normalerweise liegt an dem stabilen Ausgang der Kippschaltung 84 L-Signal, und ebenso liegt bei geschlossenem Auslöser 48 ein L-Signal vom Ausgang des NAND-Gliedes 68 über Leitung 108 an dem anderen Eingang des NAND-Gliedes 106. Es ist dann der Ausgang des NAND-Gliedes 106 im Zustand 0 und über einen Inverter 110 ergibt sich L-Signal an Rücksetzeingängen zweier bistabiler Kippschaltungen 112 und 114. Wenn die monostabile Kippschaltung 84 angestoßen wird, dann ist während ihrer Haltezeit, d. h. während der Dauer des Zünd-Stromimpulses ihr stabiler Ausgang »ü«. Der Ausgang des NAND-Gliedes 106 geht dann auf L und der Ausgang des Inverters auf 0. Hierdurch werden die bistabilen Kippschaltungen 112 und 114 nach jedem Zündstromimpuls zurückgesetzt. Beim öffnen der Kontakte 20 und 22 während des Schusses wird der Ausgang des NAND-Gliedes 76 zu »L« und der Ausgang des Inverters zu 0.

Hierdurch wird der Ausgang des Inverters 80 vorübergehend 0 und damit das Tor aus dem NAND-Glied 82 und Inverter 86 gesperrt. Es kann daher mit Sicherheit kein Zündstromimpuls auf die Schußpatrone gegeben werden, solange nicht beide Kontakte 20 und 22 geschlossen sind.

Der Ausgang des NAND-Gliedes 76 und Inverters 78 geht über Leitung 116 auf den dynamischen Eingang der bistabilen Kippschaltung 112, Wenn dieser Ausgang nach Öffnen und Wiederschließen der Kontakte 20 und 22 von 0 auf L springt, wird die bei dem Zündstromimpuls rückgesetzte bistabile Kippschaltung 112 wieder gesetzt. Die bistabile Kippschaltung 112 wird also dann und nur dann nach jedem Schuß gesetzt, wenn der Kontakt 20 geöffnet hat und dann wieder schließt.

Der Zündstrom-Steuerimpuls am Ausgang der monostabilen Kippschaltung 98 geht parallel auf die dynamischen Eingänge zweier monostabiler Kippschaltungen 118, 120. Die Eingänge sprechen, wie dargestellt, auf die Übergänge von L auf 0 an. d. h.

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die Kippschaltungen 118 und 120 werden von der abfallenden Flanke des Zündstrom-Steuerirnpulses angestoßen. Die monostabilen Kippschaltungen 118, 120 haben unterschiedliche Haltezeiten von z. B. 40 Millisekunden und 13,3 Millisekunden. Die stabilen Ausgänge der Kippstufen 118 und 120 liegen über NAND-Glieder 122 und 124 an einem NAND-Glied 126. Die NAND-Glieder 122 und 124 sind durch einen Schalter 128 und eine an der Steuerieitung 130 über Widerstand 132 anliegende Spannung sowie einen Inverter 134 gegensinnij; zueinander gesteuert. Ist der Schalter 128 geschlossen, dann liegt L-Signal an Leitung 130, NAND-Glitd 124 hat im Ruhezustand an beiden Eingängen »L«. Der Ausgang ist 0. NAND-Glied 122 hat an einem Eingang über Inverter 134 das Signal 0, sein Ausgang ist L. An dem NAND-Glied 126 liegt dann einmal 0 und einmal L. Sein Ausgang ist daher 0. Während der Haltezeit der monostabilen Kippstufe 120 ist der stabile Ausgang derselben 0. Es wird dadurch der Ausgang des NAND-Gliedes 124 L, ->o daß an beiden Eingangen des NAND-Gliedes 126 das Signal L liegt und dessen Ausgang ü wird. Der Zustand der monostabilen Kippschaltung 118 hat dagegen keinen Einfluß auf den Ausgang des NAND-Gliedes 122, da dessen einer Eingang jedenfalls 0 und damit sein Ausgang L ist.

Das NAND-Glied 126 liefert also normalerweise das Signal I. und während der Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 120 das Signal »0«. Von der Rüekflanke des so erzeugten Impulses wird über Leitung 136 die bistabile Kippschaltung 114 wieder gesetzt, die über Leitung 104 beim vorangegangenen Zundstromimpuls zurückgesetzt worden war.

Wenn der Schalter 128 geöffnet ist, dann liegt an der Leitung 130 das Signal 0 und an dem NAND-Glied 122 über Inverter 134 das Signal L. Jetzt vertauschen die monostabilen Kippschaltungen 118 und 120 ihre Funktionen und der Impuls am Ausgang des NAND-Glied-s 126 wird durch die monostabile Kippschaltung 118 bestimmt. Durch den Schalter 128 wird also bestimmt, wie schnell nach dem letzten Zündstrom-Steuenmpuls die bistabile Kippschaltung 114 wieder gesetzt wird und damit wird eine Schußkadenz vorgegeben. Bei einer Ausführungsform der Erfindung entspricht der geöffnete Schalter 128 einer Schußkadenz von 1000 Minute und der geschlossene Schalter einer Schußkadenz von 1800-Minute.

Wenn beide monostabilen Kippschaltungen 112 und 114 wieder gesetzt sind, dann liegt an beiden Eingängen eines mit den Ausgängen der Kippschaltungen verbundenen NAND-Gliedes 138 das Signal L. Der Ausgang des NAND-Gliedes geht auf 0 und das durch das NAND-Glied 96 nochmals invertierte Signal springt von 0 auf L. Damit wird wieder die monostabile Kippschaltung 98 angestoßen, welche den Zündstrom-Steuerimpuls abgibt und in der schon beschriebenen Weise den Zündstromimpuls für die Schußpatrone auslöst.

Je nachdem, ob die Eigenkadenz der Waffe größer oder kleiner als die durch Schalter 128 und die monostabile Kippschaltungen 118 und 120 vorgegebene Schußkadenz ist, wird entweder zuerst die bistabile Kippschaltung 112 oder erst die bistabile Kippschaltung 114 gesetzt sein. Der neue Zundstromimpuls wird auf jeden Fall erst ausgelöst, wenn beide Kippschaltungen gesetzt sind. Im ersteren Falle arbeitet die Waffe rnii der vorgegebenen Schußkadenz, im letzteren Falle mit ihrer Eigenkadenz (die dann kleiner als die vorgegebene Kadenz wäre), d. h. so schnell sie kann.

Von dem Zündstrom-Steuerimpuls wird über Leitung 138 außerdem eine wiedertriggerbare monostabile Kippschaltung 140 angestoßen, deren Haltezeit sicher größer als die maximal auftretende Zündverzögerung der verwendeten Patronen ist und z. B. 300 Millisekunden betragen kann. Solange die Waffe einwandfrei arbeitet, werden laufend in Abständen < 300 Millisekunden Ziindstromfreigabesignale erzeugt. Die monostabile Kippschaltung bleibt also in ihrem metastabilen Zustand.

Wenn eine Zündung der Schußpatrone 16 trotz eines Zündstromimpulses nicht stattfindet, dann wird

'5 die bistabile Kippschaltung 112 zwar zurückgesetzt, jedoch, weil das Schaltspiel des Schieberkontaktes 20 ausbleibt, nicht wieder gesetzt. Infolgedessen fällt der Zündstrom-Steuerimpuls von der monostabilen Kippschaltung 98 weg. Die monostabile Kippschal-Hing 140 bleibt noch wahrend einer Sichrrhcits-/eit von 300 Millisekunden in ihrem metastabilen Zustand und fällt dann in ihren stabilen Zustand zurück.

Die dabei auftretende Rüekflanke des Ausgangssignals der monostabilen Kippschaltung 140 wird mittels eines Differenziergliedes 142 differenziert und der erhaltene Impuls über einen Inverter 144 als L-Impuls auf einen Eingangeines NAND-Gliedes 146 gegeben. Der andere Eingang des NAND-Gliedes 146 liegt am Ausgang des NAND-Gliedes 80. Dieser letztere ist L, wenn der Ausloser 48 betätigt und Schieber- und Zählkontakt geschlossen ist, wenn also geschossen werden soll und die Waffe schußbereit sein sollte. Das ist dann also der Fall einer versagenden Patrone. Es

erscheint dann also ein 0-Impuls am Ausgang des NAND-Gliedes, der durch ein weiteres NAND-Glied 148 invertiert, eine monostabile Kippschaltung 150 über einen dynamischen Eingang anstößt.

Die monostabile Kippschaltung 150 liefert dann ei-

4ü nen Impuls, der über ein NAND-Glied 152 und einen nachgeschalteten Inverter 154 einen Leistungsverstärker 156 zur Erzeugung eines Zündstromimpulses auf Leitung 30 fur die Durchladepatrone 28 (Fig. 1) beaufschlagt. Das NAND-Glied 152 liegt mit seinem zweiten Eingang an dem stabilen Ausgang der monostabilen Kippschaltung 86 und bewirkt eine gegenseitige Verriegelung der Zündstromimpulse für Schußpatrone und Durchladepatrone.

Wenn also eine Patrone 300 Millisekunden nach dem Zündstromfreigabesignal auf Leitung 100 noch nicht gezündet hat, dann wird eine Durchladepatrone gezündet. Damit erfolgt ein Öffnen und Wiederschließen des Schieberkontaktes 20, wodurch die bistabile Kippschaltung 112 gesetzt wird und das beschriebene

Arbeitsspiel sich wieder fortsetzen kann.

Durch Schalter 34 und Kippschaltung 62 kann auch eme Handdurchladung erfolgen. Eine Zustandsänderung der bistabilen Kippschaltung wird durch ein Differenzierglied 158 differenziert und der so erhaltene Impuls invertiert durch Inverter 160 als L-Impuls auf das NAND-Glied 162 gegeben. Am anderen Eingang des NAND-Gliedes 162 liegt der Ausgang der bistabilen Kippschaltung 56, der L ist, wenn der Schieberkontakt 20 geschlosser, ist. Normalerweise ist der Ausgang des NAND-Gliedes 162, der einen Eingang des NAND-Gliedes 148 bildet, »L«. Insofern wirkt das NAND-Glied 148 normalerweise wie ein Inverter. Wenn aber eine Handdurchladung am Schalter 34

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ausgelost wird, und der Schieberkontakt 20 geschlossen ist, dann wird der Ausgang des NAND-Gliedes 162 zu »0«, der Ausgang des NAND-Gliedes 148 kippt in den Zustand L und es wird über die monostabile Kippschaltung 150 ebenfalls eine Durchladung in der beschriebenen Weise ausgelöst. Die Handdurchladung ist auch möglich, wenn der Zählkontakt 22 geöffnet bleibt.

Um Fehlfunktionen beim Einschalten zu vermeiden, sind die Eingänge der Leistungsverstärker 88 und 156 über Dioden 164 bzw. 166 mit den dem Ruhezusland entsprechenden Eingängen der bistabilen Kipp-

schaltung60 bzw. 62 verbunden,die von den zugeordneten mechanischen Schaltern 48 bzw. 34 unmittelbar angesteuert sind. Damit werden Zündimpulse bei Nichtbetätigung dieser Schalter automatisch kurzgeschlossen.

Der Ausgang der bistabilen Kippschaltung 58, die von dem Zählkontakt 22 angesteuert wird, liegt über ein Differcnzierglied 168 am Eingang einer monostabilen Kippschaltung 170. Die monostabile Kippschaltung liefert Zählimpulse für einen Schußzähler, der vorzugsweise als Rückwärtszähler ausgebildet ist und die noch mögliche Schußzahl angibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

23 OO 260 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung des Zündstromes einer als Gasdrucklader ausgebildeten, elektrisch gezündeten Schnellfeuerwaffe mit einem Signalgeber, der die Schließstellung des Schiebers signalisiert, und einer ersten Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Zündstrom-Steuerimpulses, gekennzeichnet durch eine zweite und eine dritte bistabile, in gesetztem Zustand je ein Steuersignal liefernde Schaltungsanordnung (112 bzw. 114), die beide bei der elektrischen Zündung der Schnellfeuerwaffe rücksetzbar sind und von denen die erste über einen dynamischen Eingang in die Schließstellung und die andere über ein Zeitverzögerungsglied (118, 120) von dem Zündstrom-Steuerimpuls setzbar ist, und durch eine von den Steuersignalen der zweiten und der dritten bistabilen Schaltungsanordnung (112 bzw. 114) beaufschlagte Verknüpfungsschaltung (138, 96), deren Ausgang mit der ersten Schaltungsanordnung (98) verbunden ist und einen Zündstrom-Steuerimpuls nur dann auslöst, wenn sowohl die zweite als auch die dritte bistabile Schaltungsanordnung im gesetzten Zustand sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltungsanordnung eine monostabile Kippschaltung (98) ist, welche von den Steuersignalen über eine UND-Verknüpfung (138, 96) anstoßbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Zündstrom-Steuerimpuls eine zweite monostabile Kippschaltung (84) anstoßbar ist, deren metastabiler Ausgang den Zündstrom für eine Schußpatrone (16) steuert, und daß die zweite Schaltungsanordnung eine bistabile Kippschaltung (114) mit dynamischem Eingang enthält, welche durch ein Signal von dem Signalgeber (20) setzbar und durch eine Zustandsänderung der zweiten monustabilen Kippschaltung (84) rücksetzbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte dritte Schaltungsanordnung eine bistabile Kippschaltung (114) mit dynamischem Eingang enthält, welche durch den Ausgang einer von dem Zündstrom-Steuerimpuls angestoßenen, als Zeitverzögerungsglied (118 bzw. 120) dienenden dritten monostabilen Kippschaltung bei deren Rückkehr in den stabilen Zustand setzbar und durch eine Zustandsänderung der zweiten monostabilen Kippschaltung (84) rücksetzbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Zündstrom-Steuerimpulsparallel zwei monostabile Kippschaltungen (118,120) mit unterschiedlichen Haltezeiten anstoßbar sind und daß die bistabile Kippschaltung (114) der besagten dritten Schaltungsanordnung über eine gesteuerte Gatterschaltung (122... 134) wahlweise vom Ausgang einer dieser monostabilen Kippschaltungen (118, 120) setzbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Zündstrom-Steuerimpuls einmal der Zündimpuls für die Schußpatrone (16) auslösbar und zum anderen eine wiedertriggerbare monostabile Kippschaltung (140) mit einer die maximal auftretende Zündverzögerung sicher überschreitenden Haltezeit anstoßbar ist und daß von der Rückflanke des Aasgangsimpulses dieser monostabilen Kippschaltung (140) ein Zündimpuls für eine Durchladepatrone (28) auslösbar ist.