DE2528544C2 - Vorrichtung zum Zünden einer pyrotechnischen Ladung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Von chtung zum Zünden einer pyrotechnischen Ladung, insbesondere eines Geschosses, bestehend aus einer Energiequelle, einem Aufschlagschalter, einem diesem nachgeschalteten ersten einstellbaren Zeitverzögerungselement, einem Zündkondensator, einem elektronischen Zündschalter, einem elektrischen Zündmittel und einem dem Aufschlagschalter parallel geschalteten Zeitverzögerungselement, über das ein« Zeitzündung erfolgen kann.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art (DE-OS 19 48 381, DE-OS 23 14 273) ist eine Gleichspannungsquelle als Energiequelle vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Vorrichtung derart auszubilden, daß man mit weniger Energie und damit kleineren Bauteilen auskommt als im bekannten Fall und daß eine größere Einstellgenauigkeit als im bekannten Fall möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Impulsgenerator vorgesehen ist, dessen Ausgangsimpulse einerseits den Zündkondensator über das zweite Zeitverzögerungselement laden und andererseits über den Aufschlagschalter und das erste Zeitverzögerungselement dem Steuereingang des elektronischen Zündschalters zugeführt werden, wobei der Zündschalter durch die in das erste Zeitverzögerungselement laufenden Zählimpulse oder — bei Abwesenheit dieser Impulse — bei Erreichung einer bestimmten Spannung am Zündkondensator in den aufgesteuerten Zustand gelangt.

Der Fortschritt der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß sie einen Impulsgenerator als Energiequelle besitzi, was zur Folge hat, daß man mit wesentlich weniger Energie auskommt und entsprechend raumsparender bauen kann: so ist es möglich, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Spannungen in der Größenordnung von 3 V zu arbeiten, wohingegen im bekannten Fall z. B. 120 V nötig sind. Hinzu kommt, daß man mit Impulsen wesentlich exakter als mit Gleichspannungen arbeiten kann. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich also die Zündung stets, d.h. bei allen Geschossen, auf eine ganz bestimmte Inipulszahl und damit Zeit für die verzögerte Aufschlagzüt-dung wie auch für die Zeitzündung ab Abschuß einstellen. Diese Genauigkeit von Geschoß zu Geschoß ist mit Gleichspannung nicht zu erreichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt

Die Vorrichtung kann in CMOS-Technik ausgeführt sein.

Die Vorrichtung weist ein elektrisches Zündmittel 1 auf, das durch Entladung eines Zündkondensators C\o gezündet wird. Diese Entladung wird durch einen programmierbaren Unijunktion-Transistor V\ gesteuert Dieser Transistor kann in den Leitfähigkeitszustand gebracht werden, wenn ein Signal an seiner Steuerelektrode anliegt und die Spannung zwischen Anode und Kathode ein erstes Niveau hat Bei Abwesenheit eines Signals an der Steuerelektrode wird der Transistor bei einem zweiten Spannungsniveau zwischen Anode und Kathode ebenfalls in den Leitfähigkeitszustand gebracht

Der Zündkondensator Go wird von einem Oszillator 2 gespeist der aus zwei Umkehrstufen 3 und 4 besteht, die mit Widerstanden 5 und 6 und einem Kondensator Ci zusammengeschaltet sind. Der Oszillator 2 liefert Rechteckimpulse, deren Amplitude ungefähr 3 Volt beträgt.

Die Impulse liegen am Eingang eines Ladekreises für den Kondensator Go. Dieser Kreis ist eine Kaskadenschaltung von in Reihe liegenden Dioden D3 bis Dn. Die Verbindungspunkte a,b,..^m,n zwischen den Dioden sind über Kondensatoren C3 bis (\ mit Masse, d. h. mit dem einen Ausgang des Oszillators, und andererseits über Kondensatoren Cn bis C_yj mit dem anderen Ausgang des Oszillators, d.h. mit dem Eingang der Diode Dh verbunden.

Der Ladekreis funktioniert folgendermaßen:

Alle Kondensatoren Cn bis Ca erhalten über ihre unteren Anschlüsse das Ausgangssignal des Oszillators 2. Jedesmal, wenn die unteren Anschlüsse positiv sind, übertragen die Kondensatoren über die jeweils folgenden Dioden eine Ladung an die Kondensatoren Ci bis Cg. In der Zeit zwischen zwei Impulsen nehmen die unteren Anschlüsse der Kondensatoren Cn bis C17 Massepotential an. Während dieser Zeit wird die Ladung jedes Kondensators der Reihe Cz bis Cg teilweise über die jeweils folgenden Dioden auf die jeweils folgenden Kondensatoren der Reihe Cn bis Ci 7 übertragen, denn die Spannung jedes Kondensators der ersten Reihe ist höher als die Schwellspannung der jeweils folgenden Diode. Diese Schwellspannung beträgt ungefähr 0,6 Volt.

Auf diese Weise vermehrt sich die Ladung jedes Kondensators durch die Unterbrechungen im Rhythmus der Impulse des Oszillators 2, und diese Vermehrung pflanzt sich von links nach rechts in dem Kreis fort. Die Vermehrung der Spannung des Zündkondensators Cio erfolgt also stufenweise, und es kann die Spannung, die zur Zündung des Transistors Vi notwendig ist, erreicht werden, nachdem eine gewisse Zahl von Impulsen

ergangen ist. Diese Zahl verlangt eine bestimmte Zeit

Die Maximalspannung, die an den Kondensator Q₀ angelegt werden kann, ist durch die Zahl der Dioden und deren Schwellspannungen bestimmt. Außerdem ist die Vermehrung der Spannung zwischen einem ^ Kondensator und dem folgenden durch die Schwellspannung der dazwischenliegenden Diode begrenzt, denn sobald diese Spannung erreicht ist, kann nicht mehr ein Strom von dem einen Kondensator zum nächsten fließen. Diese Maximalspannung ist groß ι ο genug, um eine Selbstzündung des Transistors Vj zu bewirken, so daß die Zerstörung des Geschosses erreicht wird, z. B. auch dann, wenn der Schlagbolzen nicht funktioniert

Die Impulse des Oszillators 2 liegen außerdem an r, einem Auslöser 8 an. Zwischengeschaltet ist eine Umkehrstufe 7, weiche einen Puffer zur Beeinflussung der Form der Impulse darstellt, und ein Kondensator Co.

Der Auslöser 8 besteht aus einem elektromagnetischen Übertrager, bestehend aus zwei in Reihe liegenden Spulen 9 und 10, die über einen ferromagnetischen, verrückbaren Kern 11 miteinander gekoppelt sind. Die Verrückung des Kern erfoigi beim Aufschlag des Geschosses.

Nach der Verrückung des Kerns 11 induzieren die Impulse in der Spule 9 Impulse in der Spule 10. Diese Impulse werden von einem Puffer 12 verstärkt, der zugleich die Form der Impulse beeinflußt und Rechteckimpulse abgibt. Wenn das Geschoß beim Aufprall explodieren soll, wird der Ausgang des Puffers ι·> 12 über den linken Kontakt eines Schalters 13 unter Zwischenschaltung eines Puffers 14 und einer Zenerdiode mit der Steuerelektrode des Transistors Vi verbunden.

Für eine Zündung mit Verzögerung nach dem s~> Aufschlag ist ein Zähler 16 vorgesehen, der mit dem Ausgang des Puffers 12 verbunden ist. Das Signal des letzteren liegt unmittelbar an dem einen Eingang des Zählers 16 und unter Zwischenschaltung einer Diode D\ und einer Umkehrstufe 17 an dem anderen Eingang des Zählers 16 an. Dieser Eingang sichert die Zurücksetzung des Zählers 16 auf Null, wenn der Puffer 12 keine Ausgangssignale abgibt Der Zähler 16 hat drei Ausgänge und der Schalter 13 kann mit einem dieser Ausgänge verbunden werden, wobei jeder einer bestimmten Verzögerung entspricht

Es ist ohne weiteres möglich, eine Steuerung der Frequenz der Impulse des Oszillators 2 vorzusehen. Diese Steuerung ermöglicht die Einstellung der ZeFt, die für die Ladung des Kondensators Qo gebraucht wird, und ferner die Einstellung aer Verzögerungszeil, die durch den Zähler 16 bestimmt wird.

Ein großer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, daß ihre Funktion weitgehend nicht von der Versorgungsspannung abhängt Diese kann größenordnungsmäßig zwischen einem VoIi und einigen zehn Volt liegen.

Selbstverständlich können verschiedene Änderungen vorgesehen werden. So kann man b· 'spielsweise einen Zähler 16 verwenden, der eine ^rrSe Zahl von Ausgängen hat und insofern eine große Variationsmöglichkeit bezüglich der Verzögerung bietet Die Übertragung der Impulse vom Zähler 16 kann durch einen einfachen Unterbrecher gewährleistet sein, der sich beim Aufprall des Geschosses schließt.

Im Ausführungsbeispiel sind die Ausgangssignale des Oszillators rechteckig. Natürlich kann die Form der Impulse auch anders, z. B. sägezahniörmig, sein. In diesem Falle kann man ein Trigger zwischen dem Oszillator und dem Frequenzteiler vorsehen, um Rechtecksignale am Eingang des ktzteren zu erhalten.

Anstelle des Frequenzteilers kann natürlich irgendein Verzögerungsglied elektrischer, elektronischer oder mechanischer Art vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zünden einer pyrotechnischen Ladung, insbesondere eines Geschosses, bestehend aus einer Energiequelle, einem Aufschlagschalter, einem diesem nachgeschalteten ersten einstellbaren Zeitverzögerungselement, einem Zündkondensator, einem elektronischen Zündschalter, einem elektrischen Zündmittel und einem dem Aufschlagschalter parallel geschalteten Zeitverzögerungselement, über das eine Zeitzündung, erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator (2) vorgesehen ist, dessen Ausgangsimpulse einerseits den Zündkor.densator (Ci₀) über das zweite Zeitverzögerungselement (Cs-Cg, Cu-Cu, Di—Du) laden und andererseits über den Aufschlagschalter (8) und das erste Zeitverzögerungselement (16) dem Steuereingang des elektronischen Zündschalters (V\) zugeführt werden, wobei der Zündschalter (Vi) durch die in das erste Zeitverzögerungselemsnt (16) laufenden Zählimpulse oder — bei Abwesenheit dieser Impulse — bei Erreichung einer bestimmten Spannung am Zündkondensator (Cw) in den aufgesteuerten Zustand gelangt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zeitverzögerungselement ein Frequenzteiler (16) ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zenerdiode (15) zwischen dem Ausgang des Frequenzteilers (16) und dem Zündschalter (Vi) liegt

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