DE2143119B2 - Elektrischer geschosszuender - Google Patents

Description

Schaltbild.

Als Spannungsquelle dienen piezoelektrische Kera-60 mikzellen Kl, K 2, welche in der Druckphase am

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Mittelpol, in der Entspannungsphase an ihren Außenbe-Geschoßzünder mit einem elektrisch zündbaren Zünd- lägen positiv werden. Die in der Druckphase erzeugte mittel sowie einem Ladekreis als Zeitglied, der aus zwei Ladung der Zelle K1 wird über eine Diode Ό2 oder" auf entgegengesetztes Potential und unterschiedliche einen Ableitwiderstand kurzgeschlossen, die in der Ladungsmenge aus jeweils einer Spannungsquelle 65 Entspannungsphase erzeugte Ladung gelangt über eine aüfladbaren Kondensatoren und einem die Kondensato- Diode D 4 auf einen Kondensator C1. Die in der Zelle reli verbindenden Widerstand besteht, und mit einem K 2 während der Druckphase erzeugte Ladung gelangt über einen Aufschlagschalter od. dgl. oder den Lade- über eine Diode D1 auf einen Kondensator C2, der mit

dem Kondensator Cl in Serie liegt Die durch einen Umladewiderstand R 1 miteinander verbundenen Spannungspole der Kondensatoren Cl, C2 haben somit zunächst entgegengesetztes Potential. An einem Punkt A steht Minus-Ladung, an einem Punkt B Plus-Ladung s an. Durch entsprechende Bemessung der piezokeramischen Zellen Ki, K 2 und/odu durch andere Mittel wird erreicht, daß die Ladung am Kondensator Cl größer ist, als am Kondensator C2. Zudem wird, wie bereits erwähnt, die Ladung am Kondensator C1 später eingebracht. Die in der Entspannungsphase an der Zelle K 2 auftretende Ladung steht als Zündladung zur Verfugung. Mit ihr wird, wenigstens zum Teil, über eine Diode D3 ein Kondensator C3 aufgeladen. Parallel zum Kondensator C3 bzw. zur Zelle K 2 und der Diode D 3 liegt ein elektronischer Thyristorschalter 77» und zu letzterem in Reihe ein Zündmittel Z, z. B. in Form einer elektrisch zündbaren Zündkapsel.

Der Schalter TA ist einerseits durch eine Piezo-Aufschlagzelle P, zu der ein Widerstand A3 parallel und eine Diode D 5 in Serie liegt, andererseits durch den Steuerteil, bestehend aus zwei Transistoren 71, 72 und einem Widerstand R 2, durchsteuerbar.

Dem Kondensator C2 liegt zur Begrenzung der Sperrladung eine Zenerdiode ZD parallel. Damit sich der Kondensator C2 nach erfolgter Umpolung über den Widerstand R 1 nicht über diese Zenerdiode ZD selbst entlädt, liegt zur Zenerdiode noch eine weitere Diode £>€i in Reihe. Beim Abschuß werden durch die auftretende Beschleunigung an den piezokeramischen Zellen K 1 und K 2 Ladungen hervorgerufen, und zwar + am Mittelpol der Zellen Ki, K 2, bzw. der Kondensatoren Cl, C2. Über die Diode Dl wird der Kondensator C2 so aufgeladen, daß am Punkt A Minuspotential steht. Die an K 1 erzeugte Ladung wird über die Diode D 2 oder einen Widerstand abgeleitet. Am Ende der Beschleunigungsphase, d. h. bei Entspannung der Zellen Ki, K 2 fließt die am Außenpol der Zelle K 2 erzeugte positive Ladung über die Diode D 3 auf den Zündladungskondensator C3 ab bzw. bleibt zum Teil an der Zelle K 2 selbst stehen. Von der Zelle Kt wird über die Diode DA der Kondensator Cl aufgeladen. An seinem Punkt ß steht positive Ladung. Durch die angeführte Reihenfolge der Ladevorgänge ist sichergestellt, daß keine Fehlzündung eintreten kann. Zuerst wird in der Zelle K 2 die Sperrspannung erzeugt und in den Kondensator C2 eingespeichert, dann erst wird — in der Entspannungsphase, das ist, nachdem das Geschoß die Abschußeinrichtung, z. B. ein Waffenrohr verlassen hat — in der Zelle K 2 die Zündladung, sowie in der Zelle K1 die Umpolladung für den Kondensator C1 erzeugt. Dieser Ladeablauf der einzelnen Kondensatoren C 2, C3, Cl ist somit für die Funktion bzw. die Sicherheit des Zünders von wesentlicher Bedeutung. Die Kondensatoren Cl und C2 bzw. die in diese eingespeicherten Ladungen bestimmen zusammen mit dem Umladewiderstand R1 die Zeitdauer bis zur Selbstzerlegung. Durch die bereits erwähnte kleinere Dimensionierung der piezokeramischen Zelle K 2 gegenüber der Zelle K1 erhält der Kondensator C2 eine kleinere Ladung als der beispielsweise mit dem Kondensator C2 kapazitätsgleiche Kondensator Cl. Über den Umladewiderstand gleicht sich die Ladung an dem Kondensator C 2 zunächst aus, sodann rückt der Punkt A in den positiven Bereich. Erreicht Punkt A die Schaltspannung des Transistors 71 von beispielsweise 0,6 Volt, so fließt über 71 Strom. Dadurch öffnet auch der Transistor 72. Beide Transistoren werden auf Durchlaß gesteuert; die Ladung des Kondensators Cl gelangt an den Steuereingang des Schaltthyristors Th Dadurch wird der Thyristor Th durchgeschaltet und entlädt den Kondensator C3 auf das Zündmittel Z Dabei ist die Entladezeitkonstante im wesentlichen nur durch die Kapazität des Kondensators C3 und den Widerstand des Zündmittels Z bestimmt Die am Kondensator C3 zur Verfügung stehende Energie wird dadurch in ausreichend kurzer Zeit dem Zündmittel Z zugeführt

Wie bereits erwähnt wurde, muß die Ladung am Kondensator C2 kleiner sein, als die dem Kondensator C1 zugeführte. Da die Ladungsmenge, die die Zelle K 2 zur Verfügung stellt aber gegebenenfalls größer ist, als sie am Kondensator C2 benötigt wird, ist es unter Umständen notwendig, die überschüssige Ladung über die dem Kondensator C2 parallel liegende Zenerdiode ZD abzuführen, wobei die in Serie dazu liegende Diode D6 verhindert, daß der Kondensator C2 nach seinem Polaritätswechsel sich über die Zenerdiode ZD entlädt und damit ein Schalten der Transistoren 71 und 72 verhindert.

Um auch etwaige Streuungen der piezokeramischen Zelle K1 auszugleichen, kann es notwendig oder zweckmäßig sein, auch dem Kondensator Cl eine Zenerdiode geeigneter Abmessung parallel zu schalten.

Durch den Umladekreis Cl, C2, Al wird die Zeitspanne festgelegt, nach welcher der Zünder die Selbstzerlegung vornimmt. Daneben ist aber der Thyristorschalter Th auch durch einen Stromstoß durchschaltbar. den der Aufschlagdetektor P — ebenfalls eine piezoelektrische Zelle — beim Zielaufschlag liefert. Die Diode D 5 dient dazu, die Kreise voneinander zu trennen, d. h. eine Rückwärtsentladung beispielsweise über den als Ableitwiderstand der Zelle P parallel geschalteten Widerstand R 3 zu verhindern. Beim Zielaufschlag wird der elektronische Schalter Th in gleicher Weise durchgeschaltet, wie durch den Umladekreis Cl. C2, Al; der Kondensator C3 und/oder die Ladung der Zelle K 2 werden über die Diode D 3 und den Schalter Th auf das Zündmittel Z entladen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Q. kreis steuerbaren elektronischen Schalter, an dessen Patentansprüche: Ό Steuereingang bzw. dessen Steuerteil der SpannungspöJ raiequuu»prutuc. ^- :i j„ „jedngen Ladung aufladbaren

1. Elektrischer Geschoßzünder mit einem elek- Kondensators angeschlossen ist
irisch zündbaren Zündmittel sowie einem Ladekreis. 5 Aus der ^^f^⁹^^^. £.^{48 3}^ « der aus zwei auf entgegengesetztes Potential und ein derartiger Geschoözunder weitgehend bekannt Bei unterschiedliche Ladungsmenge aus jeweils einer diesem Geschoßzünder werden gleichzeitig zwei Spannungsquelle aufladbaren Kondensatoren und Kondensatoren von zwei Spannungsqueller: aufgeladen, einem die Kondensatoren verbindenden Widerstand die integrierte Bestandteile der Abschußeuinchtung besteht und mit einem über einen Aufschlagschalter » sind. Dieser Geschoßzünder hat insbesondere den od. dgL oder den Ladekreis steuerbaren elektroni- Nachteil daß die Verzögerungszeit bis zur Zündung im sehen Schalter, an dessen Steuereingang bzw. dessen wesentlichen durch den Entladevorgang des einen Steuerteil der Spannungspol des ersten mit der Kondensators festgelegt ist Eine Sicherhett gegen niedrigeren Ladung aufladbaren Kondensators an- unerwünschte Frühzündungen ist dann nicht mehr geschlossen ist dadurch gekennzeichnet, 15 gegeben, wenn der vorgesehene Beschleunigungsschal. da3 die erste Spannungsquelle (K 2) den ihr ter fehlerhaft arbeitet

zugeordneten ersten Kondensator (C2) in der Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Abschuß- bzw. Beschleuuigungsphase auf eine Geschoßzünder zs> schaffen, bei dem trotz kleiner Sperrladung und die zweite Spannungsquelle (K 1) Kondensator-Ladungsmengen eine hinreichend lange den ihr zugeordneten zweiten Kondensator (Ci) 20 Verzögerungszeit bis zur Selbstzerlegung erzielt wird, erst in der Verzögerungsphase auf eine Umpolla- so daß sich als Spannungsqueüen etn piezoelektrischer dung auflädt daß sich der erste Kondensator (C2) oder ein Magnetgenerator eignet, wobei gleichzeitig durch die Umpolladung des zweiten Kondensators sichergestellt sein soll, daß der Zünder nicht ungewollt CCl) über den die Spannungspole (A, B) der früh »on dem Zeitglied oder dem Aufschlagschalter Kondensatoren verbindenden Widerstand (Ri) 25 gezündet werden kann.

umlädt und daß der elektronische Schalter (Th) erst Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß

leitend wird, wenn an dessen Steuereingang bzw. vorgesehen, daß die erste Spannui>gsquel!e den ihr dessen Steuerteil (Ci, C2) eine der Sperrladung zugeordneten ersten Kondensator in der Abschuß-bzw. entgegengesetzte Spannung vorbestimmter Größe Beschleunigungsphase auf eine Sperrladung und die erreicht ist wobei die dem ersten Kondensator (C2) 3° zweite Spannungsquelle den ihr zugeordneten zweiten zugeordnete Spannungsquelle (K 2) so im Speise- Kondensator erst in der Verzögerungsphase auf eine kreis (DX C 3) des Zündmittels (Z) liegt, daß die in Umpolladung auflädt daß sich der erste Kondensator der Verzögerungsphase in der Spannungsquelle durch die Umpolladung des zweiten Kondensators über (K 2) erzeugte Ladung als über den Schalter (Th) den die Spannungspole der Kondensatoren verbindensteuerbare Zündladung benutzbar ist 35 den Widerstand umlädt und daß der elektronische

2. Geschoßzünder nach Anspruch 1. dadurch Schalter erst leitend wird, wenn an dessen Steuereingekennzeichnet, daß als Spannungsquellen piezo- gang b/w. Steuerteil eine der Sperrladung entgegengeelektrische Zellen (K i, K 2) dienen, die über setzte Spannung vorbestimmter Größe erreicht ist. stromrichtungsabhängige Glieder (D 1, D4) mil den wobei die dem ersten Kondensator zugeordnete Kondensatoren (Cl. C2) des UrhJade-Zeitkreises 40 Spannungsquelle so im Speisekreis des Zündmittels (C i,C2, Ki) verbunden sind. liegt, daß die in der Verzögerungsphase in der

3. Geschoßzünder nach einem der vorhergehen- Spannungsquelle erzeugte Ladung als über den Schalter den Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dem steuerbare Zündladung benutzbar ist.

ersten Kondensator (C2) zugeordneten Ladungsbe- Durch Erzeugen der Sperrladung in der Abschußpha-

grenzer (ZD). welcher die in der Beschleunigungs- 45 se und der größeren Umpolladung erst in der phase einzuspeichernde Ladung unabhängig von der Entspannungsphase addieren sich die mechanischen und Kapazität der Spannungsquelle (K 2) und dem beim die durch den Umladekreis beding.en Verzögerungszei-Abschuß auf diese ausgeübten Druck die Ladung ten. Dadurch wird nicht nur trotz kleiner Ladungsmenniedriger hält als die beim Entspannen auftretende gen eine hinreichend lange Verzögerungszeit bis zur Umpolladung des Umladezeitkreises (K 1, D4, Cl). 5° Selbstzerlegung erzielt, sondern auch eine absolute

4. Geschoßzünder nach Anspruch 3, gekennzeich- Sicherheit gegen ungewollt frühes Durchschalten des net durch eine der als Ladebegrenzer dienenden elektronischen Schalters, jedoch ein sicheres Zünden Zenerdiode (ZD) in Serie gegengeschaltete Diode nach Ablauf der vorbestimmten Laufzeit gewährleistet. (DS), welche das Entladen des ersten Kondensators Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschrei- (C2) nach dem beim Umladen am Spannungspol (A) 55 bung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsauftretenden Polaritätswechsel verhindert. beispieles hervor. Die Zeichnung zeigt den wesentlichen

Aufbau des erfindungsgemäßen Zünders in einem