DE1925866B2 - Elektrische Schaltungsanordnung zur verzögerten Zündung eines elektrischen Zunders - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung zur verzögerten Zündung oder zur Erzielung einer Vorrohrsicherheit bei Aufschlagzündung eines elektrischen Zünders mit einer vorzugsweise durch einen Speicherkondensator gegebenen Spannungsquelle, die über einen Widerstand einen zweiten zur Spannungsquelle parallel geschalteten Kondensator auflädt, dessen Ladungsenergie kleiner als die der Spannungsquelle ist, wobei die Spannung an diesem zweiten Kondensator einen Schalter steuert, der die Spannungsquelle mit dem elektrischen Zünder verbindet.

Eine solche elektrische Schaltungsanordnung ist z. B. aus der DE-AS 10 91 463 bekannt, wobei als Schalter eine gesteuerte Entladungsröhre verwendet ist. Das Steuergitter dieser Entladungsröhre ist mit der einen Belegung eines die Verzögerungszeit bestimmenden Kondensators verbunden, so daß sie bei Erreichen einer ausreichenden Ladespannung an diesem Kondensator durchgeschaltet wird und einen weiteren die eigentliche elektrische Zündenergie speichernden Kondensator über den elektrischen Zünder entlädt. Diese bekannte Schaltung hat den Vorteil, daß fast die gesamte in dem Speicherkondensator gespeicherte elektrische Energie nach Ablauf der Verzögerungszeit zur Zündung des elektrischen Zünders tatsächlich zur Verfügung steht, da der in dem die Verzögerungszeit bestimmenden Schaltkreis liegende Kondensator eine sehr viel kleinere Kapazität als der Speicherkondensator aufweist. Da die bekannte Schaltung als gesteuerten Schalter jedoch eine Elektronenröhre aufweist, ist die Zuverlässigkeit der Schaltungsanordnung insbesondere bei einer militärischen Verwendung nicht befriedigend. Eei den extrem langen Lagerzeiten von z. El. eine derartige elektrische Schaltungsanordnung aufweisenden militärischen Gefechtsköpfen, der innerhalb weiter Temperaturgrenzen erforderlicher Einsatzfähigkeit und den bei der militärischen Handhabung auftretenden großen mechanischen Belastungen ist von derartigen aktiven elektrischen Bauelementen keine absolute Funktionssicherheit zu erwarten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese bekannten elektrischen Schaltungsanordnungen zur Zündung eines elektrischen Zünders, bei denen annähernd die gesamte gespeicherte Zündenergie zur Zündung des elektrischen Zünders tatsächlich zur Verfügung steht, so zu verbessern, daß keine aktiven elektrischen Bauelemente erforderlich sind, die gegenüber den bei einer militärischen Anwendung auftretenden Belastungen zu empfindlich sind.

Diese Aufgabe ist bei einer elektrischen Schaltungsanordnung der vorstehend genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schalter eine Reihenschaltung aus einer ersten Übertragerwicklung und einer Schaltfunkenstrecke aufweist, die dem zweiten Kondensator parallelgeschaltet ist, und ferner eine mit der ersten Übertragerwicklung induktiv gekoppelte zweite Übertragerwicklung in Reihe mit einer weiteren Schaltfunkenstrecke aufweist, die die Spannungsquelle mit dem elektrischen Zünder verbinden.

Diese gemäß der Erfindung ausgebildete Schaltungsanordnung benötigt also keine aktiven elektrischen Bauelemente mehr, sondern verfügt lediglich über Schaltfunkenstrecken, die sehr robust und allen militärischen Anforderungen genügend ausgeführt werden. Durch die beiden Übertragerwicklungen wird dabei zusätzlich der Vorteil erzielt, daß der beim Durchschalten der ersten Schaltfunkenstrecke auftretende Stromstoß in der zweiten Übertragerwicklung eine Spannung induziert, so daß die an der zweiten Schaltfunkenstrecke anstehende volle Speisespannung der Spannu.'igsquelle um den induzierten Spannungsimpuls vergrößert wird. Zum Durchschalten der zweiten Schaltfunkenstrecke und auch zum Zünden des elektrischen Zünders steht also ein die Speisespannung der Spannungsquelle übersteigender Spannungsimpuls zur Verfügung.

Zwar sind auch bei elektrischen Zündschaltungen bereits Übertrager bekannt, die eine Schaltfunktion ausüben, jedoch wird bei diesen bekannten Schaltungen für den Übertragerkern ein Material mit etwa rechteckiger Hysteresisschleife verwendet Erst bei Auftreten einer Spannung bestimmter Größe in der ersten Übertragerwicklung wird daher der Kern in seinen jeweils anderen Remanenzzustand umgeschaltet, wodurch die eigentlichen Übertragereigenschaften des Kerns erst hergestellt werden; vgl. DE-PS 10 56 970. Bei dieser bekannten Schaltung muß außerdem die in einem Speicherkondensator gespeicherte Zündenergie auf einen weiteren die Zeitverzögerung bestimmenden Kondensator umgeladen werden, wobei nur die auf diesen weiteren Kondensator umgeladene Energie zur Zündung des elektrischen Zünders zur Verfügung steht. Diese bekannte Schaltung hat also den Nachteil herkömmlicher mit Kondensatorumladung arbeitender Zündschaltungen, daß nur maximal ein Viertel der in dem Speicherkondensator gespeicherten elektrischen

Energie für die Zündung des elektrischen Zünders zur Verfugung steht

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zweiten Übertragerwicklung eine Diode parallelgeschaltet, die für den von der Spannungsquelle bei leitender zweiter Schaltfunkenstrecke zum elektrischen Zünder fließenden Strom in Durchlaßrichtung geschaltet ist Mit Hilfe dieser Diode wird erreicht, daß der den elektrischen Zünder auslösende Entladestrom des Speicherkondensators bei leitender zweiter Schaltfunkenstrecke nicht über die als Induktivität wirkende zweite Übertragerwicklung, sondern direkt über die Diode fließt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die erste Schaltfunkenstrecke durch einen Aufschlagschalter ersetzt Diese zweite Ausführungsform der Erfindung ist daher für Zündschaltungen in Gefechtsköpfen mit Aufschlagzünder vorgesehen, wobei die durch den zweiten Kondensator bedingte Verzögerungszeit die sogenannte Vorrohr- oder Maskensicherheit bewirkt. Erst nach Ablauf der Verzögerungszeit ist die elektrische Zündschaltung scharf, so daß bei einem Schließen des Aufschlagschalters innerhalb der Verzögerungszeit der elektrische Zünder nicht ausgelöst wird.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einem Aufschlagschalter.

Ein in F i g. 1 mit 1 bezeichneter Speicherkondensator wird über einen Gleichrichter 2 von einer hier nicht dargestellten und vorzugsweise von der eigentlichen Zündschaltung räumlich getrennten Speisespannungsquelle aufgeladen. Dem Speicherkondensator 1 ist über einen Widerstand 4 ein weiterer Kondensator 3 parallelgeschaltet, der eine gegenüber dem Speicherkondensator sehr kleine Kapazität aufweist. Dem zweiten Kondensator 3 ist über eine erste Übertragerwicklung 5 eine Schaltfunkenstrecke 8 parallelgeschaltet Die eine Belegung des Speicherkondensators 1 ist über eine zweite Übertragerwicklung 6, eine zweite Schaltfunkenstrecke 7 und einen elektrischen Zünder 9 mit der das Bezugspotential führenden zweiten Belegung des Speicherkondensators verbunden. Die Übertragerwicklungen 5 und 6 sind dabei induktiv gekoppelt wobei der Übertragerwicklung 6 eine Diode 12 parallelgeschaldet ist die für den die Schaltfunkenstrecke 7 und den elektrischen Zünder 9 durchfließenden Strom in Durchlaßrichtung geschaltet ist.

Eine durch Aufladung des Speicherkondensators 1 in diesem gespeicherte Ladung bewirkt die Aufladung des Kondensators 3 über den Widerstand 4. Da die Kapazität des Kondensators 3 sehr viel kleiner als die Kapazität des Speicherkondensators 1 ist, wird als Ladewiderstand 4 ein entsprechend hochohmiger Widerstand verwendet so daß ausreichend große Verzögerungszeiten zu erreichen sind. Die Verzögerungszeit ist dann beendet, wenn der Kondensator 3 auf die Zündspannung der Schaltfunkenstrecke 8 aufgeladen ist Ist die Zündspannung der Schaltfunkenstrecke 8 erreicht, so entlädt sich der Kondensator 3 schlagartig über die erste Übertragerwicklung 5 und die dann leitende Schaltfunkenstrecke 8. Durch diesen Entladungsvorgang wird in der zweiten Übertragerwicklung ein Spannungsimpuls induziert, der die an der Schaltfunkenstrecke 7 anliegende Ladespannung des Speicherkondensators 1 so vergrößert, daß die Zündspannung der Schaltfunkenstrecke 7 überschritten wird. Bei leitender Schaltfunkenstrecke 7 wird der Speicherkondensator 1 über die Diode 12 und den elektrischen Zünder 9 entladen, wobei annähernd die volle im Speicherkondensator 1 gespeicherte elektrische Ener-

!0 gie zur Zündung des elektrischen Zünders 9 zur Verfügung steht.

Das in F i g. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht weitgehend dem in F i g. 1 gezeigten, wobei gleiche Bauelemente mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen sind. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist lediglich die Schaltfunkenstrekke 8 durch einen hier als mechanischen Schalter 10 dargestellten Aufschlagschalter ersetzt. Dieser Aufschlagschalter 10 wird beim Aufschlag eines die elektrische Schaltungsanordnung enthaltenden Gefechtskopfes auf einem Ziel geschlossen.

Die analog dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel bis zur Aufladung des Kondensators 3 verstreichende Verzögerungszeit bewirkt bei der zweiten Ausführungsform die sogenannte Vorrohr- oder Maskensicherheit. Während dieser Zeit kann ein z. B. das Geschützrohr bereits verlassenes Geschoß auch bei einem Schließen des Aufschlagschalters 10 nicht zur Detonation kommen, da die in dem Kondensator 3 bis dahin gespeicherte Ladung nicht zur Induzierung eines ausreichenden Spannungsimpulses in der zweiten Übertragerwicklung 6 ausreicht, um die Schaltfunkenstrecke 7 zu zünden. Erst wenn das Geschoß eine bestimmte Strecke zurückgelegt hat, hat sich der Kondensator 3 so weit aufgeladen, daß bei einem Schließen des Aufschlagschalters 10 ein ausreichender Spannungsimpuls in der zweiten Übertragerwicklung 6 induziert wird, um die Schaltfunkenstrecke leitend zu machen und damit den elektrischen Zünder 9 durch die im Speicherkondensator 1 enthaltene elektrische Zündenergie auszulösen.

Anstelle des in den F i g. 1 und 2 gezeigten elektrischen Zünders 9 kann auch ein weiterer Kondensator eingeschaltet werden, auf den bei Zündung der Schaltfunkenstrecke 8 bzw. beim Schließen des Aufschlagschalters 10 ein Teil der im Speicherkondensator 1 enthaltenen Ladung umgeladen wird. Die in einem solchen weiteren Kondensator dann vorhandene Ladung kann zur Auslösung weiterer Schaltvorgänge, z. B. zu einer nochmals verzöger .en Zündung eines elektrischen Zünders, herangezogen werden.

Der bei den in F i g. 1 und F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispielen verwendete Speicherkondensator 1 kann selbstverständlich durch jede beliebige andere Spannungsquelle, wie z. B. eine kleine Batterie, ersetzt werden. Die Schaltungsanordnung ist jedoch in Verbindung mit einem solchen Speicherkondensator besonders vorteilhaft, da im Gegensatz zu herkömmlichen, mit Kondensatorumladung arbeitenden elektrischen Zündschaltungen hier annähernd die gesamte, im Speicherkondensator 1 enthaltene elektrische Energie zur Zündung des elektrischen Zünders 9 ausgenutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltungsanordnung zur verzögerten Zündung oder zur Erzielung einer Vorrohrsicherheit bei Aufschlagzündung eines elektrischen s Zünders mit einer vorzugsweise durch einen Speicherkondensator gegebenen Spannungsquelle, die über einen Widerstand einen zweiten zur Spannungsquelle parallel geschalteten Kondensator auflädt, dessen Ladungsenergie kleiner als die der Spannungsquelle ist, wobei die Spannung an diesem zweiten Kondensator einen Schalter steuert, der die Spannungsquelle mit dem elektrischen Zünder verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (5, 8; 6, 7) eine Reihenschaltung aus einer ersten Übertragerwicklung (5) und einer Schaltfunkenstrecke (8) aufweist, die dem zweiten Kondensator (3) parallelgeschaltet ist, und ferner eine mit der ersten Übertragerwicklung (5) induktiv gekoppelte zweite Übertragerwicklung (6) in Reihe mit einer weiteren Schaltfunkenstrecke (7) aufweist, die die Spannungsquelle (1) mit dem elektrischen Zünder (9) verbindet.

2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Übertragerwicklung (6) eine Diode (12) parallelgeschaltet ist, die für den von der Spannungsquelle (1) bei leitender zweiten Schaltfunkenstrecke (7) zum elektrischen Zünder (9) fließenden Strom in Durchlaßrichtung geschaltet ist.

3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltfunkenstrecke (8) durch einen Aufschlagschalter (10) ersetzt ist.

35