DE1116116B

DE1116116B - Elektrische Zuendeinrichtung fuer Geschosse

Info

Publication number: DE1116116B
Application number: DER26672A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Harnau; Hermann Renner
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1959-11-06
Filing date: 1959-11-06
Publication date: 1961-10-26
Also published as: NL257675A; US3106160A; BE596613A; NL125215C; GB961201A; CH387495A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

R26672Ic/72i

ANMELDETAG: 6. NOVEMBER 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 26. OKTOBER 1961

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zündeinrichtung für Geschosse mit einer Zündschaltung für mehrere aufeinanderfolgende Zündvorgänge, insbesondere für Geschosse, bei denen außer einem elektrischen Zünder für ein Wirkteil, insbesondere für eine Sprengladung, noch ein weiterer elektrischer Zünder vorhanden ist, der insbesondere den Treibteil des Geschosses zündet.

Es sind schon elektrische Zündeinrichtungen für Geschosse bekannt, bei denen von außen ein Stromstoß auf induktivem Weg in das Innere der Granate übertragen wird, wodurch der Treibteil des Geschosses gezündet wird. Ferner sind z. B. Raketengeschosse bekannt, die für ihren Treib- und Wirkteil getrennte elektrische Zündeinrichtungen aufweisen.

Das Neue der Erfindung besteht nun darin, daß hinter einen Spannungsimpulserzeuger, z. B. einen Stoßgenerator und einen Eingangsschwingungskreis, eine z. B. aus zwei Gleichrichtern entgegengesetzter Durchlaßrichtung bestehende, sogenannte elektrische Weiche geschaltet ist, von der aus zwei Halbwellen aufgeteilt zu verschiedenen Teilen der Zündeinrichtung geleitet werden. Der vorzugsweise außerhalb des Geschosses in der Abschußvorrichtung angeordnete Stoßgenerator mit dem Eingangsschwingkreis ist dabei in bekannter Weise mit der Zündschaltung des Geschosses über Kopplungsspulen induktiv gekoppelt. Hinter den Anschlüssen der sekundären Kopplungsspule im Geschoß liegt nun einerseits der eine Gleichrichter der elektrischen Weiche, der zum Treibteilzünder des Geschosses führt, während andererseits der andere Gleichrichter der elektrischen Weiche liegt, der zur Wirkteilzündschaltung des Geschosses führt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind vornehmlich in der Wirkteilzündschaltung des Geschosses verschiedene Sicherungen gegen auftretende Fehler vorgesehen, die eine absolute Transport-, Rohr- und Vorrohrsicherheit gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung soll vor allen Dingen zur Zündung sowohl des Treibteils als auch der Sprengladung eines Geschosses verwendet werden. Als Geschoß kann aber auch ein Raketengeschoß oder eine Rakete dienen.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der elektrischen Schaltung einer Zündeinrichtung.

Die Zündeinrichtung besteht aus zwei Teilen, nämlich dem in der Waffe eingebauten Teil I und der im Geschoß sitzenden Zündschaltung II. Hierdurch wird eine absolute Transportsicherheit erreicht.

Der in der Waffe eingebaute Teil I besteht aus Elektrische Zündeinrichtung für Geschosse

Anmelder:

Rheinmetall G.m.b.H.,

Düsseldorf, Ulmenstr. 125

ίο Hans-Dieter Harnau, Gevelsberg (Westf.),

und Hermann Renner, Düsseldorf, sind als Erfinder genannt worden

einem Stoßgenerator 1, an den ein Kondensator 2 und eine Kopplungsspule 3 über einen Gleichrichter 22 angeschlossen sind.

Die Zündschaltung II enthält eine Kopplungsspule 4. Beide Teile I und II sind nach dem Laden durch die Kopplungsspulen 3 und 4 induktiv miteinander gekoppelt.

Die Kopplungsspule 3 bildet zusammen mit dem Kondensator 2 einen parallel zum Stoßgenerator 1 liegenden Eingangsschwingkreis, der zur besseren Energieübertragung auf die Eigenfrequenz des Generators abgestimmt ist. Bei der Betätigung des Stoßgenerators 1 gelangt ein Impuls auf die Kopplungsspule 3, wodurch in der Kopplungsspule 4 eine Schwingung mit einer positiven und einer negativen Halbwelle induziert wird.

Diese beiden Halbwellen werden erfindungsgemäß für zwei aufeinanderfolgende Zündvorgänge verwendet. Die erste, positive Halbwelle lädt über den Gleichrichters den Vorspeicherkondensator 6 auf. Die zweite, negative Halbwelle zündet über einen zweiten, in einem anderen Kreis liegenden Gleichrichter 7 und den Zünder 8 den Treibteil des Geschosses.

Bei der darauf einsetzenden Beschleunigung des Geschosses schließt der Beschleunigungsschalter 9 den aus dem Vorspeicherkondensator 6, dem Zwischenspeicherkondensator 10 und der Induktivität 11 bestehenden Schwingkreis, und es setzt eine schwingende Entladung des Vorspeicherkondensators 6 ein, die aber bereits nach einer Viertelperiode durch den Gleichrichter 12 unterbrochen wird, so daß der Zwischenspeicherkondensator 10 die maximale Ladespannung behält. Durch Einschalten der Induktivität 11 und des Gleichrichters 12 (Umladeerhöhungsglied) wird nahezu die gesamte Energie vom Vorspeicherkondensator 6 auf den Zwischenspeicherkondensator

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10 übertragen bis auf geringe Verluste in der. induktivität 11, wobei nur eine sehr kurze Kontaktgate des Beschleunigungsschalters 9 erforderlich ist, da" der Schwingkreis auf Hochfrequenz abgestimmt werden kann. Die Frequenz "ist '^acji pb^en qurpi^* cue Sphältgeschwindigkeit des Gleichrichters 12 begrenzt. Sie ist aber so gew^lt, da.ß bei einem Schluß des Beschleuhigungsschaltefs 9 der auf die Frequenz des Eingangsschwingkreises 2, 3, abgestimmte Vqr.sp.eicherkreis 4,6 derart verstimmt wird, cjaß der Ha.u.ptspeicherkondensator 14 auf keinen Fall eine zyn^fähige. "Spannung erhält. " "" ^:"

Nijn erfolgt über den Widerstand 13 eine verzögerte Umladung des Zwischenspeicherkondensators 10 auf den Hauptspeicherkondensator 14. Dadurch ist die je nach der Art und der Verwendung des Geschosses geforderte Vorrohrsicherheit gegeben, da der Zünder 15 erst dann entsichert ist, wenn der Hauptspeicherkondensator 14 seine volle Zündspannung erreicht hat. In dem Zündkreis ist außerdem noch der Gleichrichter 18 eingebaut, der erst dann einen Stromfluß über den Zünder 15 zuläßt, wenn der Hauptspeicherkondensator 14 als Spannungsquelle auftritt, und zwar bei der Aufschlagzündung im Ziel.

Die Sicherung gegen auftretende Fehler geschieht folgendermaßen:

Erfolgt die Umladung des Vorspeicherkondensators 6 nicht in der für den Abgang des Geschosses vorgesehenen sehr kurzen Zeit (bei Treibteilversager), so hat er infolge der Entladung über den Ableitwiderstand 19 bei einer späteren Kontaktgabe des Beschleunigungsschalters 9 durch mechanische Stöße (beim Entladen od. dgl.) nicht mehr die zur Einleitung der Wirkteilzündung erforderliche Spannung.

Ist die aus den Haubenhälften 16, 17 bestehende Kontakthaube bereits vor dem Abschuß beschädigt, so daß beide Haubenhälften 16,17 stromleitende Verbindung haben) so ist der Vorspeicherkondensator 6 über beide Haubenhälften 16,17 und den Gleichrichter 20 kurzgeschlossen. Das Geschoß verläßt in diesem Fall das Rohr als Blindgänger.

Wird die Kontakthaube 16,17 innerhalb des Vorrohrsicherheitsabstandes beschädigt, so tritt keine Wirkteilzündung ein, da der Zwischenspeicherkondensator 10. über die Haubenhälften 16, 17 und den Gleichrichter 21 entladen wird, d. h., es wird die Umladung von dem Zwischenspeicherkondensator IQ auf den Häuptspeicherkondensator 14 beendet, ehe die erforderliche Zündspannung erreicht ist. Die bis dahin auf den Hau.ptspeicherkondensator 14 gegebene Energie wird über die beiden Haubenh'älften 16,17, den Gleichrichter 21 und den Widerstand 13 ausgeglichen· Da zur Auslösung des Zündvorganges die induktive pbertragung eines Spannungsimpulses von dem in der Waffe befindlichen Stoßgenerator 1 erforderlich ist, ist die Transpprtsicherheit des Geschosses in jedem Falle gegeben.

Vor clem Einbau in das Geschoß kann jeder Zünder auf einfaclie Weise einer genauen Funktionsprüfung unterzogen werden, wenn die für die Prüfung erforderlichen Punkte der Schaltung zum Anschluß der Funktionselemente (Kontakthauben und Zünderanschlüsse.) von außen zugänglich sind.

Zur Prüfung kann z.B. der Spamungsimpuls auf übliche Art auf die Kopplungsspule 4 übertragen und der Hauptspeicherkoridensatör 14 über die Schraubfassung für' das Ziindeleqient 15 und, das Zundergewinde (Anschluß für 1*7) an den Eingang eines Oszillographen angeschlossen werden, so daß die Ladekurve des Hauptspeicherkondensators 14 sichtbar wird, die zwischen vorgegebenen Grenzkurven liegen muß.

ijs \yir-d dafür gesorgt, daß die zweite Halbwelle (Anschlüsse an 8)'dabei einen kurzen mechanischen Stoß einleitet, durch den der Beschleunigungsschalter 9 betätigt wird.

Das Verhalten der Zünder bei vorzeitiger Kontaktgabe der Hauben kann dabei beispielsweise durch einen an den Verbindungen der Kontakthaubenhälften 16, 17 angeschlossenen zeitlich gesteuerten, in der Zeichnung nicht dargestellten Schalter festgestellt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

\. Elektrische Zündeinrichtung für Geschosse mit einer Zündschaltung für mehrere aufeinanderfolgende Zündvorgänge, insbesondere für Geschosse, bei denen außer einem elektrischen Zünder für einen Wirkteil, insbesondere für eine Sprengladung, noch ein weiterer elektrischer Zünder vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß hinter einen Spannungsimpulserzeuger, z. B. einen Stpßgenera.{or (1) und einen Eingangsschwingungskreis, eine z. B. aus zwei Gleichrichtern (5, 7) entgegengesetzter Durchlaßrichtung bestehende, sogenannte elektrische Weiche geschaltet ist, von der aus zwei Halbwellen aufgeteilt zu verschiedenen Teilen der Zündeinrichtung geleitet werden.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Stoßgenerator (i) ein Gleichrichter (22) angeordnet ist. '
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stoßgenerator (1) ein auf dessen Eigenfrequenz abgestimmter Eingangsschwingkreis aus Kondensator (2) und Spule (3) nachgeschaltet ist.
4. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßgenerator (1) über den Eingangsschwingkreis und in bekannter Weise über Kqpplungsspulen (3,4) mit der Zündschaltung (II) des Geschosses induktiv gekoppelt ist'
5. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßgenerator (1) und der Eingangsschwingskreis (2, 3) außerhalb des Geschosses in der Abschußvorrichtung angeordnet sind.
6. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch' einen Vorspeicherkreis aus der sekundären Kopplungsspule (4) und einem Vorspeicherkondensator (6), wobei der Vorspeicherkreis auf die Eigenfrequenz des Stoßgeneratprs (1) bzw. seines Schwingkreises (2, 3) abgestimmt ist.
7. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorspeicherkonden.satör (6) in bekannter Weise ein Ableitwiderstand (19) parallel ges.chaltet ist.
8. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Gleichrichter (5) der elektrischen Weiche hinter dem einen pnde der sekundären Kopplungsspule (4) imVorspeicherkreis. (4, 6) u.nd der andere Gleichrichter (7} der elektrischen Weiche in dem unmittelbar

hinter der sekundären Kopplungsspule abgezweigten anderen Kreis (mit 8), und zwar hinter dem anderen Ende der Kopplungsspule (4) liegt.
9. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Gleichrichter

(7) der elektrischen Weiche zum Treibteilzünder

(8) des Geschosses und der andere Gleichrichter (5) zur Wirkteilzündschaltung des Geschosses, insbesondere zur Zündschaltung (9 bis 18) für die Sprengladung, führt.
10. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorspeicherkondensator (6) ein Zwischenspeicherkondensator (10) parallel geschaltet ist unter Zwischenschaltung eines bekannten Beschleunigungsschalters (9).
11. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorspeicherkondensator (6) und dem Zwischenspeicherkondensator (10) noch ein aus einer Induktivität (11) und dahintergeschaltetem Gleichrichter (12) bestehendes Umladeerhöhungsglied eingesetzt ist.
12. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (11) so bemessen ist, daß bei dem Schluß des Beschleunigungsschalters (9) der Vorspeicherkreis (4 bis 6) durch die Parallelschaltung des Zwischenspeicherkreises (10,11) gegenüber dem Eingangsschwingkreis (2, 3) stark verstimmt wird.
13. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischenspeicherkondensator (10) in bekannter Weise über einen Widerstand (13) ein Hauptspeicherkondensator (14) als Zündkondensator parallel geschaltet ist.
14. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 13 mit einer Aufschlagkontakteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (16) des Aufschlagkontaktes (16, 17) außer an den Zünder (15) für die Sprengladung des Geschosses noch über einen Gleichrichter (20) an den einen bei Kontaktgabe des Beschleunigungsschalters (9) über die Zwischenglieder (Beschleunigungsschalter 9, Umladeerhöhungsglied 11, 12) mit dem Zwischenspeicherkondensator (10) in Verbindung stehenden Pol des Vorspeicherkondensators (6) angeschlossen ist, während sein anderer Teil (17) unmittelbar mit dem anderen Pol des Vorspeicherkondensators (6) verbunden ist.
15. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 14 mit einer Aufschlagkontakteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (16) des Aufschlagkontaktes (16, 17) außer an den Zünder (15) für die Sprengladung des Geschosses noch über einen Gleichrichter (21) an den einen über den Widerstand (13) mit dem Hauptspeicherkondensator (14) bzw. über den Gleichrichter (18) mit dem Zünder (15) in Verbindung stehenden Pol des Zwischenspeicherkondensators (10) angeschlossen ist, während sein anderer Teil (17) unmittelbar mit dem anderen Pol des Zwischenspeicherkondensators (10) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 530 348, 581491, 031 687;

schweizerische Patentschrift Nr. 280 530;
französische Patentschrift Nr. 864 373;
britische Patentschrift Nr. 752 153;
USA.-Patentschriften Nr. 2459 854, 2 640 417.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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