DE2159727A1

DE2159727A1 - SWITCHING ELEMENT WITH ONE BATTERY

Info

Publication number: DE2159727A1
Application number: DE2159727A
Authority: DE
Inventors: Klaus Biele; Uwe Brede; Heinz Dipl Chem Dr Gawlick
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1971-12-02
Publication date: 1973-06-07
Also published as: NL7216338A; FR2162075A1; GB1404488A; FR2162075B1; IT973540B

Description

OZ 71122OZ 71122

DYBAMIID NOBEL AICTIENGESELL SCHAFT Troisdorf Bez. KölnDYBAMIID NOBEL AICTIENGESELL SCHAFT Troisdorf district Cologne

Schaltelement mit einer Batterie.Switching element with a battery.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Schaltelement mit einer Batterie zum Aktivieren von vorzugsweise elektronisch arbeitenden Geräten in Terbindung mit V/asser.The subject matter of the invention relates to a switching element with a battery for activating preferably electronic devices in connection with water.

Es gibt viele Anwendungen von verschiedenen elektronischen, pyrotechnischen, nachrichtentechnischen Geräten oder Notmeldungsgeräten, die in Berührung mit Wasser aktiviert werden sollen. Wenn diese Geräte mit einer elektrischen Auslösevorrichtung zusammenarbeiten, so ist in der Regel die Herstellung der Stromversorgung über die Batterie das auslösende Moment zum Aktivieren des Gerätes. Zu diesem Zweck ist es bekannt, eine im Wasser aktivierbäre Batterie zu benutzen. Bei tiefen Temperaturen des Wassers, insbesondere von salzhaltigem"Seewasser, ist die Funktionssieherheit beim Aktivieren solcher Batterien nicht mehr gegeben, d.h. in sehr kaltem Wasser können solche Batterien nicht eingesetzt werden. There are many uses of various electronic, pyrotechnic, communications equipment or emergency alarm devices that are intended to be activated in contact with water. if if these devices work together with an electrical release device, it is usually the production of the power supply the triggering moment to activate the device via the battery. For this purpose it is known to use a battery that can be activated in water. At low water temperatures, in particular of salty "sea water, is the functional security when such batteries are activated, i.e. such batteries cannot be used in very cold water.

Die Erfindung geht nunmehr einen neuen Weg zum Aktivieren von elektrischen Geräten, die beim Eintauchen in Wasser oder unter Wasser aktiviert werden sollen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die aktiv ausgebildete Batterie mit einer unterbrochenen, in einem nach außen abgeschlossenen mit im Wasser freigebbaren Öffnungen ausgestatteten Gehäuseraum untergebrachten Leitung ausgebildet ist, wobei der Stromkreis durch einströmendes Wasser geschlossen wird. Ein solches Schaltelement ist auch nochThe invention is now a new way of activating electrical devices when immersed in water or under Water should be activated. According to the invention it is proposed that the actively trained battery with an interrupted, in a closed to the outside with releasable in the water Openings equipped housing space accommodated line is formed, with the circuit flowing through Water is closed. Such a switching element is also still

309823/0556309823/0556

bei tiefen Wassertemperaturen einsatzfähig und v/eist gegenüber den bekannten Einrichtungen eine höhere Zuverlässigkeit der-Schaltauslösung auf.Can be used at low water temperatures and is v / eist against the known devices have a higher reliability of the switching release.

Die Erfindung geht also von einer aktiven Batterie aus, die über eine Zeit aktiv und lagerfähig ist, z.B. mindestens 5 Jahre teil" v/eise bis zu 10 Jahren. Soll nun zu irgend einem Zeitpunkt die Batterie ihre gespeicherte Energie abgeben, so muß die erfindungsgemäß vorgesehene unterbrochene Leitung zusammengeschaltet v/erden. Dazu wird das Wasser selbst als stromführendes Element benutzt, in dem man es zwischen einem flächig ausgebildeten Pol der Batterie und einem Teil des Gehäuses, in dem die Batterie isoliert angeordnet ist, ähnlich Kondensatorplatten, bringt und somit den Stromkreis schließt. Die Größe der Polfläche und der Gehäusefläche und deren Abstand zueinander richtet sich nach der Art des Wassers, Seewasser, Süßwasser, Wasser mit geringem Salzgehalt, in dem das Gerät zum Einsatz kommen soll, und nach der zu transportierenden Strommenge, d.h. nach der Größe der eingesetzten Batterie.The invention is based on an active battery that is active over a period of time and can be stored, e.g. for at least 5 years " or up to 10 years. If the battery is now to deliver its stored energy at any point in time, then according to the invention earthing the interrupted line provided. For this, the water itself is used as a current-carrying element, by placing it between a flat pole of the battery and part of the housing in which the battery is located is arranged isolated, similar to capacitor plates, brings and thus closes the circuit. The size of the pole face and the Housing area and their distance from one another depends on the type of water, sea water, fresh water, water with low salinity, in which the device is to be used and according to the amount of electricity to be transported, i.e. according to the size of the used Battery.

Das Schaltelement ist weiterhin mit einer Sicherheitseinrichtung gegen·ungewollte Auslösung versehen, damit das z.B. in explosive Gegenstände eingebaute. Schaltelement nicht bereits vor dem regulären Einsatz ungewollt ausgelöst wird.The switching element is also provided with a safety device against unintentional triggering, so that, for example, in explosive Built-in objects. Switching element is not triggered unintentionally before regular use.

Bevorzugte Anwendungsgebiete für das erfindungsgemäße Schaltelement ergeben sich in Verbindung mit einer elektronischen Folgeschaltung in Notsignälgeräten für den Seenotrettungsdienst, nachrichtentechnischen Signalgeräten, und für die Zündäuslösung explosiver Geräte wie Torpedos, Wasserbomben, UnterwasserraketenPreferred areas of application for the switching element according to the invention result in connection with an electronic sequential circuit in emergency signaling devices for the sea rescue service, telecommunication signaling devices, and for the ignition system explosive devices such as torpedoes, depth charges, underwater missiles

ο.dgl.ο the like.

. 309823/0S56. 309823 / 0S56

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird anhand dessen näher erläutert. Es zeigenThe invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment and will be explained in more detail on the basis of this. Show it

Fig. 1 eine Punktionsschaltung des eingebauten Schaltelementes ■1 shows a puncture circuit of the built-in switching element ■

Fig. 2 die mechanische Ausbildung des Schaltelementes für eine elektronische Notsignalpatrone undFig. 2 shows the mechanical design of the switching element for an electronic emergency signal cartridge and

Fig. 3 die zu Fig. 2 gehörende Schaltung.FIG. 3 shows the circuit belonging to FIG.

Der Funktionskreis nach Fig. 1 dient zum Aktivieren des Senders 40. Der Sender 40 wird von dem elektronischen Steuerkreis 30 geschaltet. Die Aktivierung des Steuerkreises 30 erfolgt mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schalteleraentes 20, daß mit einer aktiven Batterie ausgerüstet ist, die die Spannung U liefert, wobei der Stromkreis durch beim Tauchen eindringendes Wasser geschlossen wird. Der Sender 40 beginnt automatisch bei Eintauchen ins Wasser zu senden.The functional circuit according to FIG. 1 serves to activate the transmitter 40. The transmitter 40 is controlled by the electronic control circuit 30 switched. The activation of the control circuit 30 takes place with the help of the switching element 20 according to the invention that with a active battery is equipped, which supplies the voltage U, the circuit through water penetrating during diving is closed. The transmitter 40 begins to transmit automatically when immersed in the water.

Die Fig. 2 zeigt die mechanische Ausführung des erfindungsgemässen Schaltelementes 20. In der beidseitig offenen und mit dem mit der Öffnung 21 versehenen Zwischenboden 22 ausgebildeten z.B. metallischen Hülse 2 ist in deren größerem Teilraum unter Zwischenschaltung des Isoliergehäuses 5 die aktive Batterie angeordnet. An dem offenen Ende der Hülse 2 ist die Batterie mittels der Schraubkappe 3 unter Zwischenlage des Dichtungsringes 7 und dem Schraubring 3 unter Zwischenlage des Dichtungsringes 19 an der Wand 18 eines nicht näher dargestellten Gerätes, zum Beispiel einer elektronischen NotSignalpatrone fürFig. 2 shows the mechanical design of the inventive Switching element 20. In the intermediate base 22 which is open on both sides and which is provided with the opening 21 e.g. metallic sleeve 2 is the active battery in its larger subspace with the interposition of the insulating housing 5 arranged. At the open end of the sleeve 2, the battery is by means of the screw cap 3 with the interposition of the sealing ring 7 and the screw ring 3 with the interposition of the sealing ring 19 on the wall 18 of a device not shown in detail, for example an electronic emergency signal cartridge for

309823/0556309823/0556

Taucher befestigt. Durch die Isolierplatte 23 und die Isolierkappe 8 ist die eine Leitung 9,12 der Batterie 1? aus der Hülse herausgeführt und zu der weiteren nicht dargestellten elektronischen Polgeschaltung angeschlossen. An dem anderen Ende der Batterie 17 ist der flächig ausgebildete Pol 6, der durch das Isoliergehäuse 5 in den freien Elektrodenraum 16 innerhalb der Hülse 2 ragt, angeordnet. Die Öffnung 21 des Zwischenbodens 22 der Hülse 2 ist an der dem Elektrodenraum 16 zugewandten Seite mittels der Metallmembrane 14 abgedeckt. Die Metallmembrane 14 ist fest an dem Zwischenboden 22 befestigt. In das andere offene Ende der Hülse 2 ist eine Vorrichtung zum Durchschlagen der Metallmembrane 14 eingesetzt. Diese Vorrichtung besteht aus dem metallischen Gehäuseverschluß 1, in dem zentral in einer Achse fluchtend mit der Öffnung 21 und dem Pol 6 das Trennmesser 4 in der Bohrung 24 angeordnet und mittels des Sicherungsringes gehalten ist. Senkrecht zu der Bohrung 24 des Gehäuseverschlusses 1 verlaufen die Einlaßbohrungen 15» durch welche das Wasser eindringen kann. Das Trennmesser 4 steht außerdem unter der Wirkung der Feder 11, die in einem erweiterten Teil der Bohrung 24 des Gehäuseverschlusses angeordnet ist.Diver attached. Through the insulating plate 23 and the insulating cap 8 is one line 9, 12 of the battery 1? led out of the sleeve and connected to the other electronic pole circuit, not shown. At the other end of the battery 17, the flat pole 6, which protrudes through the insulating housing 5 into the free electrode space 16 within the sleeve 2, is arranged. The opening 21 of the intermediate floor 22 of the sleeve 2 is covered on the side facing the electrode space 16 by means of the metal membrane 14. The metal membrane 14 is firmly attached to the intermediate floor 22. A device for breaking through the metal membrane 14 is inserted into the other open end of the sleeve 2. This device consists of the metallic housing closure 1, in which the cutting knife 4 is arranged centrally in an axis in alignment with the opening 21 and the pole 6 in the bore 24 and is held by means of the locking ring. The inlet bores 15 'through which the water can penetrate run perpendicular to the bore 24 of the housing closure 1. The cutting knife 4 is also under the action of the spring 11, which is arranged in an enlarged part of the bore 24 of the housing closure.

Die Punktion des Schaltelementes ist folgende:The puncture of the switching element is as follows:

Wird unter V/asser bei einer Tauchtiefe von z.B. 20 m der Sicherungsring 13 herausgezogen, so kann das Trennmesser 4 unter Wirkung der Eeder 11 die Metallmembrane 14 durchschlagen. Durch die Einlaßbohrungen 15 kann durch die geöffnete Membrane 14 WasserIf the circlip is used below V / ater at a diving depth of e.g. 20 m 13 pulled out, the cutting knife 4 can break through the metal membrane 14 under the action of the Eeder 11. Through the Inlet holes 15 can through the opened membrane 14 water

309823/0BB6309823 / 0BB6

von außen her in den Elektrodenraum 16 einströmen. Die Batterie 17 kann nun über den flächeriförmig ausgebildeten Pol 6 über das eingeströmte Wasser an den Gehäuseverschluß 1 bzw. die Metallmembrane 14 Ladung abgeben. Damit ist der Stromkreis geschlossen und bei gegebener Spannung durch die Batterie kann der Strom in die nachfolgende Schaltung fließen und die Folgeschaltung auslösen. flow into the electrode space 16 from the outside. The battery 17 can now via the flat-shaped pole 6 via the Water that has flowed in on the housing lock 1 or the metal membrane 14 Deliver a charge. This completes the circuit and with a given voltage through the battery, the current in the subsequent circuit flow and trigger the subsequent circuit.

In der Fig. 3 ist das Schaltbild für eine elektronische Notsignalpatrone mit dem erfindungsgemäßen Schaltelement dargestellt, mit deren Hilfe der Zeitpunkt der Zündung der einzelnen pyrotechnischen Ladungen einer solchen MOtSignalpatrone automatisch gesteuert wird. Nach Herausziehen des Sicherungsringes 13 kann das Schaltelement 20 Flüssigkeit aufnehmen und der Kontakt wird durch Ionisierung geschlossen. Nunmehr kann von der Batterie 17, z.B. einer 1,5 "Volt-Batterie in den Gleichspannungswandler 25, z.B. von 60 Volt, Strom fließen. Damit ist die Voraussetzung für das Anlaufen der elektronischen PoIgesehaltung zum Auslösen der Zündung gegeben. Die elektronische PoIgesehaltung besteht in · dem gezeigten Beispiel aus zwei Zündverzögerungskreisen Z1 und Z2, mit denen zwei Signale 26 und 27 unabhängig voneinander steuerbar sind. Gleichzeitig ist bei dieser Schaltung noch der druckabhängige Schalter 28 vorgesehen, der in Abhängigkeit von der Wassertiefe ausgelöst wird.In Fig. 3 is the circuit diagram for an electronic emergency signal cartridge shown with the switching element according to the invention, with the help of which the timing of the ignition of the individual pyrotechnic charges of such a MOt signal cartridge is automatic is controlled. After pulling out the locking ring 13 can the switching element 20 take up liquid and the contact is closed by ionization. Now from the battery 17, e.g. a 1.5 "volt battery in the DC voltage converter 25, E.g. from 60 volts, current flow. This is the prerequisite for starting the electronic position to trigger the Ignition given. The electronic management of the position consists of the example shown consisting of two ignition delay circuits Z1 and Z2, with which two signals 26 and 27 are independent of one another are controllable. At the same time, the pressure-dependent switch 28 is also provided in this circuit, which is dependent on triggered by the depth of the water.

Das erfindungsgemäße Schaltelement ist universell anwendbar für alle elektronisch betriebenen Zünder und Auslösevorrichtungen,The switching element according to the invention is universally applicable for all electronically operated detonators and trigger devices,

309823/05B6309823 / 05B6

die mit Spaiinungsquelleii vorzugsweise ab 1,5 Volt versorgt werden.which are supplied with a source of relaxation from 1.5 volts will.

309823/0556309823/0556

Claims

Pa t e nt a η s ρ r iic ä e:

1.j) Switching element with a battery to activate preferred \ tfeise electronically working devices, in connection with Water, d. marked by » that the actively trained battery with an interrupted, in a closed to the outside with releasable in the water Openings equipped housing space accommodated line is formed, the circuit through incoming water is closed.

2.) Switching element according to claim 1, characterized in that the interrupted line between a flat ausgebil ^ - the terminal of the battery and a part of the housing in which the battery is arranged in an insulated manner.

3.) Switching element according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided with a safety device against unwanted Triggering is provided.

4.) Switching element according to claims 1 to 3 »characterized in that there, ß it in connection with an electronic sequential circuit in emergency signal devices for the sea rescue service is used.

309823/0 556

5.) Switching element according to Claims 1 to 3, characterized in that it is used in conjunction with an electronic circuit for triggering explosive devices.

Troisdorf, November 26th 1971
MG / Ro OZ 71122

309823/0556309823/0556

Le e rs e i t eRead more