DE2133684A1 - Schaltungsanordnung in einem elektri sehen Zunder fur Geschosse - Google Patents

Description

Z.PHN.5304. Va/EVH.

Dr. Herbert Seh·!*

AnmM*: kL Y. Philips' Gloeilampenfabrfeken
Akt. No.. _pHN_ 5304

Anmeldung vomi g_# JuIi 1971

Schaltungsanordnung in einem elektrischen Zünder für Geschosse.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung in einem elektrischen Zünder für Geschosse, einen sogenannten Abstandzünder, lie eine Detektionsvorrichtung enthält, die für das Vorhandensein eines Zieles in der Nähe des Geschosses empfindlich ist und die eine elektrische Zündschaltung zum Inbetriebsetzen eines mit der Zündschaltung verbundenen elektrischen Zünders beeinflussen kann, wenn sich das Geschoss in einem vorher bestimmten Abstand vom Ziel befindet, während ferner ein Aufschlagzünder vorgesehen ist, der mindestens einen Aufschlagzünderkontakt enthält, der über eine gesonderte Zündschaltung diesen Zünder oder einen gesonderten Zünder in Betrieb setzen kann, wenn das Geschoss ein Ziel trifft. Bei einem derartigen kombinierten Zünder, der sowohl die Punktion eines Abstandzündera als auch die eines Aufschlagzünders erfüllt, dient die letztere Punktion als zusätzliche Punktion, die nur wirksam wird,

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wann der Abstandzünder nicht wirkt. Ferner iat gewöhnlich eine Salbstzeratörungsvorrichtung vorgesehen, die bewirkt, dass der Zündor automatisch im Verlauf der Bahn des Geschosses in Betrieb gesetzt wird, ftevor das Geschoss den Boden erreicht, z.B. nach einer bestimmten Zeit, von dem Abfeuern des Geschosses an gerechnet, welche Vorrichtung beim Abfeuern auf dem eigenen Gebiet verwendet wird.

Die Erfindung bezwackt, die Möglichkeit zu schaffen, dass ein derartiger kombinierter Zünder entweder als Abstandszünder oder als Aufschlagzünder verwandet werden kann, so dass es nicht mehr notwendig ist, verschiedene Arten Zünder auf Lager zu halten. Dazu ist es erforderlich, dass das Umschalten von der Abstandszünderfunktion auf die Aufachlagzünderfunktion auf einfache V/a is θ gerade vor dem Abfeuern, z.B. automatisch, erfolgen kann.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem derartigen Zünder ein darin angebrachter Schmelzdraht elektrisch mit der Detektionavorrichtung und/oder mit der erwähnten ersten Zündschaltung verbunden ist, derart, dass diese Vorrichtungen ihre normale Funktion erfüllen, wenn der Draht ununterbrochen ist, während, wenn die über den Draht hergestellte Verbindung unterbrochen wird, die Detektionsvorrichtung oder die Zündschaltung ausser Betrieb gesetzt wird, wobei der Schmelzdraht mit von aussen her zugänglichen Kontakten verbunden ist, so dass durch das Anlegen einer Spannung an diese Kontakte dar Schmelzdraht durchgeschmolzen werden kann, damit die Abstandszü'nderfunktion unter Beibehaltung der Aufschlagzünderfunktion unwirksam gemacht werden kann.

Bei einer derartigen Ausführungsform weist die Detaktionsvorrichtung die Form eines Hochfrequanzoszillators auf, der mit einer Antennenspule gekoppelt ist, die ein Hochfrequenzaignal aussendet

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und Signale empfängt, die von sich in dar Nähe des Geschosses ■befindenden Gegenständen reflektiert werden, und die, wenn sie mit dem ausgesandten Signal kombiniert werden, ein Doppler-Signal erzeugen, das das Steuersignal für die erwähnte erste Zündschaltung bildet, wobei eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung das Merkmal aufweist, dass einer der Kontakte für den Schmelzdraht im Kopf des Zünders angebracht und über die .Antennenspule mit diesem Draht verbunden ist, während der zweite Kontakt durch die Umhüllung des Zünders gebildet wird.

Dadurch, dass der Schmelzdraht über einen im Kopf des Geschosses angebrachten Kontakt zugänglich ist, wird beim Schalten eine besonders grosse Einfachheit und Zuverlässigkeit erhalten, so dass dieser Schaltvorgang auch unter ungünstigen Umständen, z.B. im Dunkeln, durchgeführt werden kann. Ferner kann das Umschalten auf einfache Weise automatisch, z.B. in einer gesonderten Vorrichtung oder in dem Lauf stattfinden, wenn die Geschosse nacheinander dem Lauf zugeleitet werden. Durch Anwendung der Antennenspule als Verbindungsleitung zwischen dem Kopfkontakt und dem Schmelzdraht werden auf das Hochfrequenzsystem auch keine störende Effekte ausgeübt, die auftreten würden, wenn in der Nähe der Antennenspule eine gesonderte Verbindungsleitung angebracht wäre.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung, und

Fig. 2 beispielsweise, wie gemäst; der Erfindung im Kopf des Geschosses angebrachte Kontakte mit auf dnr Hinteraeite liegenden Vorrichtungen verbunden wer-len können.

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In Pig. 1 ist mit Öse ein Oszillator bezeichnet, der einen Teil eines Zünders für das Geschoss "bildet und mit einer Antennenspule L₁ gekoppelt ist. Das erzeugte Hochfrequenzsignal wird über eine Antenne, die aus der Spule und dem Geschoss selber beste!t, ausgasandt. Von in der Nähe des Geschosses befindlichen Gegenständen reflektierte Hochfrequenzaignale werden über dieselbe Antenne zu dem Oszillator zurückgeführt. V/an π das Geschoss und der reflektierende Gegenstand sich in bezug aufeinander bewegen, wird sich die Schwingungsamplitude des Oszillators entsprechend der Aenderung des gegenseitigen Abstandes periodisch ändern. Diese Aenderung, das sogenannte Doppler-Signal, wird auf geeignete Weise mit Hilfe eines Detektors D entnommen und nach Verstärkung in einem Verstärker F einer Zündschaltung zugeführt. Die Zündschaltung für das Dcppl«r-Signal besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Kondensator C₁, der einerseits über einen vom Doppler-Signal gesteuerten Thyristor T₁ und andererseits über die Reihenschaltung eines Zünders I und einer Diode D₁ an Er-Ie liegt, so dass eine Reihenschaltung erhalten wird, die aus T₁, C₁, D₁ und I besteht. Der Kondensator wird mittels einer Lade schaltung, die aus zwei Widerständen R₁ und R₀ besteht, dauernd im geladenen Zustand ^«halten. Wenn der Thyristor unter der Einwirkung des Doppler-Signals zündet, wird dar aus dom Kondensator C₁ und d«m elektrischen Zünder I bestehen :p Kreis in Reihe mit der Diode D₁ ge sei lossen, ho dass der Kondensator entladen wird, wobei der■Entladestrom den Zünder I in betrieb setzt.

Selbstzerstörung kann mittels ein/?3 durch die Drohiiovp -ius-: in Betrinl' gesetzten Schalters AD erhielt v/erden. Der Schalter ΛΓ wird hfl ■■ einer liHst ir H on Drehpcjch^ ^; v.dif;k« i t ^«sol 1 onfftj, ' ?^(ϊ

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niedrige! als die Anfangsgeaohwindigkeit iat. Selbstzerstörung kann auch mit Hilfe einer Taktvorrichtung TP- erhalten werden, die nach einiger Zeit die gleiche schlieaaende Wirkung wie der Schalter AD hat. Nach einer dritten Möglichkeit wird Selbatzeratörung mittels einea Inpulsgeneratora TPp erhalten, der nach einer vorgegebenen Zeit ein positiver Impuls der Steuerelektrode des Thyristors T₁ zuführt. Jedenfalls wird durch die Selbstzerstörung dieselbe Zündschaltung» die auch vom Doppler-Signal beeinflusst wird, in Betrieb gesetzt, während der elektrische Zlindar auf dia bereits beschriebene V/eise, und zwar durch Entladung des Kondensators C,, wirksam gemacht wird.

Ferner sind ein oder mehrero Aufochlagzünderkontakte in einer g«aunderten ZUndachaltung oder in gesonderten Schaltungen angebracht.

Fig. 1 zeigt nur einen AufschlagzUnderkontakt A₁, wobei die Zündschaltung für diesen Kontakt aus einem Kondensator C„ in Reihe mit dem gemeinsamen elektrischen Zünder I besteht. Der Kondensator C_? wird in einem Ladekreis, der aus einem Widerstand R,, der Diode D₁ und dem Widerstand R_? besteht, im geladenen Zustand gehalten. Wenn daa Geschoss ein Ziel trifft, wird der Kontakt geschlossen, ao dass sich der Kondensator Cp über den elektrischen Zünder entlädt und diesen Zünder in Betrieb setzt.

Die Diode D₁ dient zum Sperren des negativen Spannungsimpulses der beim Entladen des Kondensators C„ auftritt, so dass der Kondensator C₁ keinen Kurzschluss für diesen Impuls bildet.Der Kondensator C überschreitet um einen geeigneten Betrag den Wert des Kondensators C-.

Der Oszillator und der Ladekreis empfangen ihre Spannung aus einer Batterie, die zwischen den Plusklemmen in Fig. 1 und Erde

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eingeschaltet ist. Beim Abfeuern des Geschosses wird die Batterie durch die axiale Beschleunigung und die Drehbewegung des Geschosses, die sofort nach dem Abfeuern auftreten, in Betrieb gesetzt.

Naoh der Erfindung ist ein leicht schmelzbarer Silberdraht V/ angebracht, der sowohl mit dem Oszillator als auch mit der Zündschaltung für das Doppler-Signal verbunden ist. Insbesondere iat dar Draht derart angebracht, dass er die Erdverbindung für den Oszillator bildet. Die Verbindung zwischen dem Draht und der Zündschaltung besteht darin, dass die Basis eines Transiatora T„, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zu dem Thyristor T₁ parallel g63chaltet ist, so dass dieser Transistor zu dem Kondensator C. und dem Widerstand R„ parallel geschaltet iat, über den Schmelzdraht W geerdet ist.

Der Schmelzdraht kann von aussen her dadurch beeinflusst werden, dass einer seiner Anschlüsse über die Antennenspule L₁ mit einem im Kopf des Geschosses angebrachten festen Kontakt K verbunden ist. Der andere Anschluss ist mit der Umhüllung H, d.h. mit Erde, verbunden.

Die Schaltungsanordnung wirkt wie folgt:

Wenn der Zünder als Abstandzünder wirken muss, werden keine besonderen Massnahmen getroffen. Der Schmelzdraht ist in Kontakt und der Oszillator ist mit Erde verbunden, so dass er zu schwingen anfangen wird, wann die Spannung aus der Batterie erscheint. Die Basis des Tranaistors T_? liegt an demselben Potential wie der Emitter, so dass dieser Transistor gesperrt bleibt. Infolgedessen weist der Transistor einen hohen Widerstand auf (von dem Verbindungspunkt des Widerstandes R₁ und des Kondensators C₁ her gesehen) so dass der Kondensator C₁, wenn Spannung aus der Batterie erscheint, aufgeladen werden wird. Beim Erscheinen eines Doppler-Signala genügender Grösae

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wird der Thyristor T₁ wirksam gemacht, so dass sich der Kondensator C. entladen wird und der elektrische Zünder in Betrieb gesetzt werden wird. Die Aufschlagzünderfunktion kann wirksam werden und wird als zusätzliche Punktion dienen, wenn die Abstandzünderfunktion aus irgendwelchem Grunde nicht wirksam wäre. Wenn eine Selbstzerstörungsanordnung eingebaut ist, kann auch diese wirksam werden.

Wenn der Zünder auf lediglich die Aufschlagzünderfunktion umgeschaltet werden muss, wird eine Spannung genügender Grosse zwischen dem Kopfkontakt K und Erde angelegt. Der dabei durch die Antennenspule und den Schmelzdraht fließende Strom wird diesen Draht zum Schmelzen bringen. Dieses Durchschmelzen des Drahtes erfolgt vor dem Abfeuern, so dass während des Durchschmelzens über dem Oszillator oder über dem Ladekreis keine Spannung auftritt. Infolge des Durchschmelzens des Drahtes ist der Oszillator nicht mehr mit Erde verbunden, so dass er nicht schwingen kann, wenn danach eine Spannung an sein Flusklemme angelegt wird. Zu gleicher Zeit ist auch die Erdverbindung der Basis des Transistors T„ unterbrochen. Dadurch wird der Transistor T„ leitend sein, wenn aus der Batterie Spannung erscheint, wodurch die Spannung über dem Thyristor T₁ auf höchstens etwa 1 V beschränkt wird. Der Kondensator C₁ kann nichi geladen werden und sowohl die Doppler-Sohaltung als auch die Selbstzerstörungsschaltung sind aupser Betrieb gosetzi. Dagegen wird der Kondensator C_? aufgeladen und die Aufschlagzünderfunktion kann wirksam werden.

Fig. 2 illustriert beispielsweise, wie zwei Aufschlagzünderkontakte A„ und A,, wenn sie aus irgendwelchem Grunde vor dem Zünder angebracht worden müssen, mit dom hinteren Teil dr,s Zünders auf eine V/eise verbunden werden können, die grundsätzl i rh bereits V\ir den

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Kopfkontakt K "beschrieben wurde. Die Umhüllungen der Kontakte, die in dem betreffenden Kontakt eine, der Elektroden bilden, sind nach Fig. 2 mit der Leitung verbunden, die den Kopfkontakt K mit der Antennenspule L.. verbindet. Die Umhüllungen der Kontakte tragen somit zusammen mit dam Kopfkontakt K zu der Antennenbelaatung in dem Abstandszünder bei. Die festen Gegenelektroden in den Kontakten, die beim Treffen eines Zieles über das bewegliche Kontaktglied eine elektrische Verbindung mit den Umhüllungen herstellen werden, sind auf entsprechende V/eise mit gesonderten Spulen "L₂ bzw. L, verbunden, die zusammen mit der primären Kopplungswicklung L^ angebracht und in den gleichen Buten wie diese Wicklung auf den Fuss der Spule aufgewickelt sind.

Auf diese Weise werden alle Elemente oberhalb der Kopplungswicklung das gleiche Hochfrequenzpotential aufweisen. Die Spulen L₀ und L, sind über Kondensatoren C₂. bzw. C. mit Erde verbunden. Die Zündschaltungen für die Aufschlagzünderkontakte, die die bereits in Fig. 1 dargestellte Form aufweisen können, sind dann .mit dem Verbindungspunkt der Wicklungen L₂ und L, und der zugehörigen Kondensatoren C₂ bzw. C. verbunden.

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Obgleich die beschriebene Ausführungsform, bei der ein Kontakt für den Schmelzdraht im Kopf des Geschosses angebracht iat, vom Herstellungsstandpunkt sowie vom Wirkungsstandpunkt aus vorteilhaft ist, kann im Rahmen der Erfindung der Kontakt auch an anderen Stellen angebracht werden. Die Zeichnung zeigt ein Beispiel einer solchen anderen Anbringung des Kontakts, wobei der Kopfkontakt K durch einen isolierten Kontaktring K¹ ersetzt worden ist. Auch in anderen Hinsichten sind Abwandlungen der beschriebenen Augführungeform im Rahmen der Erfindung möglich. So ist es nicht notwendig, Im im

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Durchschmelzen des Schmalzdrahtes den Oszillator aussar Batrieb zu satzen, 30 daaa ei keine Schwingungen mehr erzeugen kann; as ist bereits genügend, wann die Zündschaltung für dag Doppler-Signal gesperrt ist. Auch kann die Wirksamkeit dar Zündschaltung beibehalten werden und kann dar Oszillator z,B, auf die beschriebene Weise aussei' Batrieb gesetzt weiden, vorausgesetzt, dass die Selbstzer-3 törungaachaltung fehlt oder auf irgendwelche V/eiae aussei Betrieb gesetzt worden ist. Farner braucht die elektrische' Schaltung des Sehne Izi:rahtas nicht unbedingt dia in dar Zeichnung dargestellte Form aufzuweisen, aber kann jade geeignete Schaltung verwandet werden, bei dec dar Schmalzdraht mit dem Oszillator odar "in Lt dar Zündschaltung verbunden ist und die beschriebene funktion erfüllt* Grundsätzlich kaiin die Erfindung auch bei Abstandszündern mit Da taktionavorrichtungan anderer Art, z,B, Infrarot-Detektoren, angawandt warden.

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Claims (6)

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   PATENTANSPRUECHE: . .

   ί1y Schaltungsanordnung in einem elektrischen Zünder für Geschosse, ein sogenannter Abatandzünder, die eine Detektionsvorrichtung (Öse, L^, D, F) enthält, die für das Vorhandensein eines Zieles in dar Nähe des Geschosses empfindlich ist und eine elektrische Zündschaltung (T. , C.., R. Rp) zum Inbetriebsetzen eines mit dir Zündschaltung verbundenen elektrischen Zünders (i) beeinflussen kann, wenn sich daa Geschoss in einem vorher bestimmten Abstand von dem Ziel befindet, wobei ferner eine Aufschlagzündvorrichtung vorgesehen ist, die mindestens einen Aufschlagzünderkontakt (Α., A„, A) enthält, der über eine gesonderte Zündschaltung (Cp, R-.) diesen ,Zünder oder einen gesonderten Zünder in Betrieb setzen kann, wenn das Geschoss ein Ziel trifft, dadurch gekennzeichnet, dass der im Zünder angebrachte Schmelzdraht (W). elektrisch mit dar Datektionsvorrichtung und/oder mit der zuarst erwähnten Zündschaltung verbunden ist, derarjj, dass diese Vorrichtungen normal n;irken, wenn der Draht in Kontakt ist, während, wenn die über den Draht hergestallte Verbindung unterbrochen wird, die Detektionsvorrichtung oder die Zündschaltung ausser Betrieb gesetzt wird, welcher Draht (^Ti) mit von ausaen her zugänglichen Kontakten (K, H) verbunden ist, so dass durch das Anlegen einer Spannung zwischen diasan Kontakten der Öchmelzdraht (W) durchgeschmolzen wardan kann, damit die Abstandzündecfuhktion unter Beibehaltung der Aufschlagzünder!' unk tion unwirksam gemacht wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der eine Selbstzerstörungavorrichtung (AD, TP., TPp) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der ZUnde:c im Verlauf der Bahn des Geschosses automatisch in Betrieb gesetzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstzer-

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   Störungsvorrichtung mit der zuerst erwähnten Zündschaltung (T₁, Cj, R₁ , Rp) verbunden ist, so dass sie zusamme_n mit der Abstandzünderfunktion ausser Betrieb gesetzt wird, wenn der Schmelzdraht (w) durchschmilzt.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, "bei der die Detektionsvo'rrichtung aus 'einem Hochfrequenzoszillator (Oac) "besteht, der mit einer Antennenspule (L₁) gekoppelt ist, die ein Hochfrequenzsignal aussendet und von Gegenständen, in der Nähe des Geschosses reflektierte Signale empfängt, wobei durch Zusammenfügung des aus- . gesandten Signals und der empfangenen Hochfrequenzsignale ein Signal erhalten wird, daa als Steuersignal für die zuerst erwähnte Zündschaltung (T₁, C₁, R₁, Rp) dient, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Kontakte (K) des Schmelzdrahtes (w) als Kopfkontakt auf dem Zünder angebracht und über die Antennenapule (L-). mit dem Schmelzdraht verbunden ist, während der zweite Kontakt durch die Umhüllung (H) des Zünders gebildet wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (Öse) über den Schmelzdraht (V) geerdet ist, so dass, wenn der Draht durchgeschmolzen ist, der Oszillator unwirksam wird.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4» bei der die zuerst erwähnte Zündschaltung einen Kondensator (C₁) enthält, der stetig in einem Ladekreis (R-, Rp) aufgeladen wird und mit dem elektrischen Zünder (i) und einem steuerbaren Schaltelement (T₁), z.B. einem Thyristor, in Reihe geschaltet ist, der vom Doppler-Signal gesteuert wird, indem der Kreia geschlossen und der Kondensator (C-) Über d,en. ·■ elektrischen Zünder (i) entladen wird, dadurch gekennzeichnet,.dass zu dem Kondensator (C₁) ein zweites Schaltelement (T._?) parallel.

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   geschaltet ist, das mit Eide über den Schmelzdrabt (w) verbunden wird und dann einen hohen Widerstand aufweist, aber beim Schmelzen des Drahtes in einen Zustand niedrigen Widerstandes gebracht, wird, so dass es das Aufladen des Kondensators (C.) verhindert.
6. 6. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, bei tier die .Aufschlagzünderkontakte (A₂, A-) im Kopf des Geschosses angebracht sind^;, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt. oder die Kontakte mit der auf der Hißterseite des Zünders liegenden Zündschaltung (CU* R₂* ^t) über gesonderte Spulen (L₂, L,) vertiunden ist oder sindf &i-^e zusammen· mit der erwähnten ersten Kopplungsspule und in den gleichen Nuten wie diese Spule (L<) gewickelt sind.

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