CH627267A5 - Adjustable optoelectronic fuze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen justierbaren optoelek- 50 schraubbar sind. Durch entsprechendes Verdrehen und Neigen tronischen Zünder, in dessen Kopf nebeneinander die optischen der Kugelkörper lässt sich der Schnittpunkt der optischen Ach-Systeme einer Richtstrahlensendeanordnung und einer mit ei- sen des Senders und des Empfängers, d.h. der Abstand vor dem nem Strahlungsempfänger versehenen Richtstrahlenempfänger- Zünderkopf, an dem sich bei Annäherung an die Zielfläche der anordnung angeordnet sind, deren Strahlungskegel so einstell- Strahlenkegel des Senders mit der Erfassungsfläche des Emp-bar sind, dass sie sich in einem Sollabstand vor dem Zünderkopf 55 fängers deckt und ein Empfangsimpuls entsteht, leicht auf die kreuzen. gewünschte Entfernung bzw. Restflugzeit einjustieren.

Durch die US-PS 3 661 459 ist ein optoelektronischer Ab- Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung ei-

standssensor, der optische Impulse im Takte eines Impulsgene- nes Prinzipschemas sowie zweier Ausführungsbeispiele hervor, rators gerichtet abstrahlt und der von einer Oberfläche zurück- Es zeigen :

gestreute Anteile dieser optischen Impulse in einem auf den 60 Fig. 1 eine Prinzipskizze eines optoelektronischen Zünders Auftreffpunkt des Sendeimpulses auf der Oberfläche ausgerich- in einer Seitenansicht,

teten Empfangsglied aufnimmt und zur Abgabe eines Auslösesi- Fig. 2 den Aufbau des optoelektronischen Sensorteils des gnals in einer Kontrollschaltung auswertet, bereits bekannt. Zünders nach Fig. 1 in vereinfachter Darstellung,

Diese Einrichtung ist dazu bestimmt, bei Annäherung eines Fig. 3 den optischen Aufbau des Zünders nach Fig. 1 und 2,

Fahrzeugs an ein Hindernis ein Signal auszulösen bzw. einen 65 Fig. 3a eine Detailansicht des Sende- und Empfangsteils des Aufprall durch andere geeignete Mittel zu verhindern. Zünders vor der Grob-Justierung,

Es wurde bereits vorgeschlagen, solche bzw. ähnliche An- Fig. 3b eine Detailansicht entsprechend Fig. 3a 5 nach der

Ordnungen zur Aktivierung eines Zünders von Geschossen bzw. Einrichtung und Grob-Justierung,

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Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen optoelektronischen Zünder mit einer Justiereinrichtung gemäss Fig. 3 bzw. 3a und 3b, und

Fig. 5 eine andere Ausführung der Justiereinrichtung eines optoelektronischen Zünders in einem Teillängsschnitt, vergrös-sert.

Nach Fig. 1 weist ein Zünder 1 kopfseitig nebeneinander zwei Linsen 2 und 3 auf, von denen die eine einer Strhalungs-quelle, die andere einem Strahlungsempfänger zugeordnet ist. Uber diese Linsen 2,3 werden optische Strahlen, deren Strahlenkegel 4,5 sich in einem vorgegebenen bzw. voreinstellbaren Abstand vor dem Kopf des Zünders 1 kreuzen, gebündelt. Nähert sich ein Zünder 1 besagter Art einer Zielfläche 6, so fängt die Linse 3 das von einer Strahlungsquelle über die Linse 2 ausgesandte, von der Zielfläche 6 reflektierte Licht auf, sobald sich die Kegelflächen der beiden Strahlenkegel 4,5 auf der Zielfläche 6 treffen. Der Rückimpuls beginnt in dem in Fig. 1 dargestellten Augenblick und erreicht sein Maximum, wenn sich die Kegelflächen voll decken.

Als Strahlensender dient gemäss Fig. 2 eine Luminiszenz-diode 7 oder dergl., deren Strahlung in üblicher Weise, z. B. impulsgesteuert bzw. gewobbelt elektronisch steuerbar ist. Diese Luminiszenzdiode 7 ist vornehmlich als kleinflächiges bzw. punktförmiges Kristallplättchen ausgebildet, dessen Strahlung durch die Linse 2 entsprechend Fig. 1 in einem bestimmten Winkel nach vorn ausgesandt wird. Als Strahlungsempfänger 8 dient, wie Fig. 2 weiterhin zeigt, eine Photodiode oder ein Phototransistor, der beim Einfallen einer Strahlung durch die Linse 3 anspricht und einen entsprechenden elektrischen Impuls abgibt. Die Art der Kennung der Impulse soll hier nicht näher erläutert werden.

Um bei parallel liegenden optischen Achsen der Linsen 2,3 ein Kreuzen der Strahlenkegel 4,5 zu erreichen, sind gemäss Fig. 3 die Kristalle des Strahlensenders 7 und des Strahlungsempfängers 8 in entsprechendem Abstand f hinter den Linsen 2, 3 ausserhalb optischer Achsen a und b der Linsen 2,3 angeordnet. Das Mass der seitlichen Verschiebung des Strahlensenders 7 von der Achse a, z. B. um einen Betrag c bzw. des Strahlungsempfängers 8 von der Achse b, z. B. um einen Betrag d bestimmt den Neigungswinkel der Strahlenkegel 4,5 bzw. ihrer Strahlenachsen 4', 5' und damit einen Abstand e einer Uber-schneidungszone 9.

Der Strahlensender 7 und der Strahlungsempfänger 8 befinden sich auf je einem Trägerplättchen 10,11 und sind auf diesem beispielsweise radial verschiebbar angeordnet. Die Trägerplättchen 10,11 sind ferner um die jeweilige optische Achse a bzw. b der Linsen 2,3 drehbar.

Die Art der Befestigung besagter Kristalle des Strahlensenders 7 und des Strahlungsempfängers 8 auf den Trägerplättchen 10 bzw. 11, sowie die Art der Justierung veranschaulichen die Fig. 3a und 3b. Dabei sind die Kristalle, wie ersichtlich ist, auf je einem Schieber 12,13 befestigt, der auf dem Trägerplättchen 10 bzw. 11 in Richtung eines Pfeiles g, h in einen bestimmten Abstand c, d von der jeweiligen Achse a, b verrückbar ist. Eine etwas aussermittige Befestigung des jeweiligen Sender- bzw. Empfänger-Kristalls 7 bzw. 8, welche beispielsweise durch Aufkleben erfolgt, kann durch mehr oder minder starkes Verdrehen der Trägerplättchen 10,11 in Richtung von Pfeilen i, k um die Achse a bzw. b ausgeglichen werden. Mit 14 sind Zuleitungen zum Strahlensender 7, mit 15 zum Strahlenempfänger 8 versinnbildlicht.

Während Fig. 3a die Trägerplättchen 10,11 noch in ihrer nichtjustierten Stellung zeigt, veranschaulicht Fig. 3b deren Stellung nach der Justierung, d. h. der Stellung, wie sie auch der Anordnung nach Fig. 3 entspricht. Dabei sind einerseits die Schieber 12,13 so weit in Richtung der Pfeile g, h (Fig. 3b) 5 radial zu den Achsen a, b versetzt und die Trägerplättchen 10, 11 andererseits um die Achsen a, b so weit verdreht, dass sich die Strahlenkegel 4,5 im Sollabstand kreuzen.

Diese Einstellbarkeit des Strahlensenders 7 sowie des Strahlungsempfängers 8, wie sie in den Figuren 3,3a, 3b veranschau-io licht ist, stellt ein grundsätzliches Lösungsbeispiel dar, mit dem vornehmlich die Grundeinstellung von Sender und Empfänger innerhalb der optischen Systeme bewirkt werden kann.

Um nach erfolgter Montage dieser Bauelemente im Kopf des Zünders 1 noch eine genaue Justierung vornehmen und 15 durch Abstandsfehler, Ungenauigkeit der Kristalle u. dgl. hervorgerufene Abweichungen ausgleichen zu können, sind gemäss Fig. 4 der Strahlensender 7 und der Strahlungsempfänger 8 bzw. deren Trägerplättchen 10 (11), und zwar senkrecht zur optischen Achse, in je einen Kugelkörper 16,17 eingebaut. Diese 20 Kugelkörper 16,17 sind um ihre eigene Achsen drehbar und in Richtung einer Mittelachse m (Fig. 3, Fig. 4) des Zünders 1 neigbar in je einer Kugelpfanne 18,19 gelagert. Zur Justierung selbst sind die Kugelkörper 16,17 mit einem rückwärtigen Ansatz 20,21 versehen, auf den eine Justierhandhabe 26, z. B. in 25 Form eines Rohres bzw. Steckschlüssels aufschraub- bzw. aufsteckbar ist. Über diese Justiermöglichkeit lässt sich bei bereits in den Kopf des Zünders 1 eingebautem Strahlensender 7 und Strahlungsempfänger 8 der Soll-, d. h. der Ansprech-Abstand e (Fig. 3) genau einstellen.

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Zum Festspannen der Kugelkörper 16,17 in den Kugelpfannen 18,19 dient bei der Lösung nach Fig. 4 eine etwa zylindrische, zum Kugelkörper 16 bzw. 17 hin mit einer der Kugelpfanne 18 bzw. 19 entsprechenden Ausnehmung versehe-35 ne Andruckhülse 22,23, welche durch je eine Ringverschrau-bung 24,25 im Kopf des Zünders 1 festspannbar ist. Mit diesen Ringverschraubungen 24,25 erfolgt gleichzeitig die Befestigung der Linse 2 bzw. 3. Wie die Fig. 4 zeigt, weist jedes in den Kugelkörper 16 bzw. 17 eingebaute Sender- bzw. Empfänger-40 System noch eine gesonderte Linse 27,28 auf.

Eine andere Lösung der Festklemmung zeigt die Fig. 5. Bei dieser ist die Linse 2 mittels einer Ringverschraubung 29 direkt im Kopf des Zünders 1 befestigt, während der Kugelkörper 16, davon unabhängig, in einer Kugelpfanne liegt. Nach dem Justie-45 ren ist der Kugelkörper 16 mittels einer Klemmbrücke 31 festspannbar, die mit einer der Kugelpfanne 30 entsprechenden Gegenausnehmung 32 versehen ist. Zum Festspannen dienen Schrauben 33,34. Alle übrigen Teile entsprechen denen der vorhergehenden Figuren.

50 Die Justierung geht folgendennassen vor sich:

Zunächst werden die mit den Trägerplättchen und dem darauf exzentrisch angeordneten Strahlensender bzw. -empfän-ger versehenen Kugelkörper so weit verdreht, bis der Senderund der Empfänger-Kristall, ausserhalb der jeweiligen Dreh-55 achse der Kugelkörper, sich auf einer durch die beiden Achsen verlaufenden Gerade befinden. Hierauf werden die Kugelkörper zu- oder voneinander geneigt, bis sich die Strahlungskegel von Sender und Empfänger im Sollabstand vor dem Kopf des Zünders kreuzen.

60 Anschliessend werden die Kugelkörper mittels der Ringverschraubungen, welche die Andruckhülsen gegen die Kugelkörper pressen, bzw. mittels der Klemmbrücke festgespannt.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. 627 267 2

   PATENTANSPRÜCHE Bomben zu verwenden, welche in einem bestimmten Abstand

   1. Justierbarer optoelektronischer Zünder, in dessen Kopf vor dem Ziel zur Detonation gebracht werden sollen, nebeneinander die optischen Systeme einer Richtstrahlensende- Da im Gegensatz zu stationären Anlagen sowie solchen in anordnung und einer mit einem Strhalungsempfänger versehen- Kraftfahrzeugen oder dergl. nicht nur der Raum, der für diese den Richtstrahlenempfängeranordnung angeordnet sind, deren 5 Anordnung im Kopf eines Zünders zur Verfügung steht, son-Strahlungskegel so einstellbar sind, dass sie sich in einem Sollab- dern auch die Abstrahlleistung des Senders sehr gering ist, ist es stand vor dem Zünderkopf kreuzen, dadurch gekennzeichnet, erforderlich, die Strahlenkegel nicht nur eng zu bündeln, son-dass ein als Lumineszenzdiode ausgebildeter kleinflächiger dern vor allem auch sorgfältig auf den Sollabstand zu justieren. Strahlensender (7) und der als lichtempfindliches Element aus- Aufgabe der Erfindung ist es, einen justierbaren optoelek-gebildete gleichfalls kleinflächige Strahlungsempfänger (8) auf 10 tronischen Zünder zu schaffen, bei dem es mit einfachen Mitteln je einem Schieber (12,13) befestigt sind, welcher quer verstell- möglich ist, die Strahlenkegel des Richtstrahlsenders und des bar auf einem scheibenförmigen Trägerplättchen (10,11) ange- Empfängers auf eine gemeinsame Fläche vor dem Zünderkopf ordnet ist, das seinerseits um seine Achse (a, b) drehbar ist. auszurichten und nach erfolgter Justierung die Bauglieder zu
2. 2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass fixieren. Speziell soll zunächst rasch eine Grob-Vorjustierung das mit dem Strahlensender (7) versehene Trägerplättchen (10) 15 und sodann eine Fein-Nachjustierung vorgenommen werden und das mit dem Strahlungsempfänger (8) versehene Träger- können, wobei die Justiervorgänge vornehmlich unmittelbar an-plättchen (11) in je einem Kugelkörper (16,17) senkrecht zu einander anschliessend ablaufen sollen. Schliesslich soll gewähr-dessen Achse (a, b) zentrisch eingebaut sind, und dass die Ku- leistet sein, dass die vorgenommene Justierung sich selbst bei gelkörper (16,17) um diese Achse (a, b) drehbar und gegen- härtester Beanspruchung nicht selbst verstellen kann.

   über einer Mittelachse (m) des Zünders (1) neigbar in je einer 20 Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, Kugelpfanne (18,19) gelagert und nach der Justierung in dieser dass ein als Lumineszenzdiode ausgebildeter kleinflächiger festspannbar sind. Strahlensender und der als lichtempfindliches Element ausgebil-
3. 3. Zünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dete gleichfalls kleinflächige Strahlungsempfänger auf je einem die Kugelkörper (16,17) mit rückwärtigen Ansätzen (20,21) in Schieber befestigt sind, welcher quer verstellbar auf einem der Form von Steckpassungen zum Aufstecken von Stellhand- 25 scheibenförmigen Trägerplättchen angeordnet ist, das seinerhaben (26) versehen sind. seits um seine Mittelachse drehbar ist.
4. 4. Zünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zwecks Nach- bzw. Fein-Justierung können das mit der die Kugelkörper (16,17) mit rückwärtigen Ansätzen (20,21) in Strahlungsquelle versehene Trägerplättchen und das mit dem der Form von Gewinden zum Anschrauben von Stellhand- Strahlungsempfänger versehene Trägerplättchen in je einen Kuschrauben (26) versehen sind. 30 gelkörper senkrecht zu dessen Mittelachse zentrisch eingelegt
5. 5. Zünder nach einem der Ansprüche 2,3 oder 4, dadurch sein und zwar so, dass die Kugelkörper um ihre jeweilige Mittelgekennzeichnet, dass die Kugelpfannen (18,19) durch halbku- achse drehbar und gegenüber der Mittelachse des Zünders neig-gelförmige Ausnehmungen zu beiden Seiten der Zünder-Mittel- bar in je einer Kugelpfanne gelagert und nach der Justierung in achse (m) einerseits und entsprechende Gegenausnehmungen dieser festspannbar sind.

   von Andruckhülsen (22,23) andererseits gebildet werden, 35 Die Justierung erfolgt in mehreren, methodischen Verfah-welch letztere nach dem Einsetzen der Kugelkörper (16,17) rensschritten, indem zunächst die mit den Trägerplättchen und durch Ringverschraubungen (24,25) im Zünderkopf fest- dem darauf exzentrisch angeordneten Sender- bzw. Empfänger klemmbar sind. bauteü versehenen Kugelkörper verdreht werden, bis der Sen-
6. 6. Zünder nach einem der Ansprüche 2,3 oder 4, dadurch der- und der Empfängerbauteil ausserhalb der jeweiligen Drehgekennzeichnet, dass die Kugelpfannen durch nach hinten offe- 40 achse der Kugelkörper sich auf einer durch die beiden Achsen ne, halbkugelförmige Ausnehmungen (30) im Zünderkopf ei- verlaufenden Linie befinden, worauf die Kugelkörper soweit zu-nerseits und entsprechende Gegenausnehmungen (32) anderer- oder voneinander geneigt werden, dass sich die optischen Ach-seits in einer Klemmbrücke (31) gebildet werden, welch letztere sen bzw. die Strahlungskegel des Senders und des Empfängers nach dem Einsetzen der Kugelkörper (16,17) durch Schrauben im Sollabstand vor dem Zünderkopf kreuzen.

   (33,34) am Zünderkörper (1) festspannbar sind. «

   Zum Justieren, d.h. zum Verdrehen und Neigen können die

   Kugelkörper vornehmlich mit rückwärtigen Ansätzen in Form von Steckpassungen, Bohrungen, Gewinden oder dgl. versehen sein, auf die Stellhandhaben auf-oder einsteckbar bzw. an-