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Schaltung für einen elektrischen Geschoßzünder Die Erfindung betrifft
eine Schaltung für einen elektrischen Geschoßzünder, welcher einen elektrischen
Energiespeicher, der beim Abfeuert des Geschosses durch eine auf mechanische Kräfte
ansprechende elektrische Energiequelle auf ladbar ist und über eine steuerbare Schalteinrichtung
mit einem elektrischen Zündelement in Verbindung steht, sowie ein mit der Schalteinrichtung
in Verbindung stehendes entsicherbares und beim Zielaufschlag ansprechendes Sensorglied
aufweist.
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Aus der DT-OS 2 255 547 ist eine Schalteinrichtung an elektrischen
Geschoßzündern bekannt, die eine Energiequelle zum Aufladen eines Energiespeichers
und -ein getrenntes Sensorglied aufweist, welches beim Zielaufschlag den elektrischen
Energiespeicher über eine Schalteinrichtung mit einem elektrischen Zündelement elektrisch
verbindet und dadurch den Zündvorgang auslöst. Als elektrische Energiequelle und
als Sensorglied werden entweder piezoelektrische Zellen oder Magnetinduktoren verwendet,
die auf Beschleunigungskräfte ansprechen. Die beim Abschuß eines Geschosses mit
einem derartigen Zünder auftretenden Beschleunigungskräfte e sollen dabei auf die
Energiequelle wirken, wohingegen die beim Zielaufschlag auftretenden Beschleunigungskräfte
das Sensorglied erregen sollen. Da jedoch bei den piezoelektrischen Zellen oder
Magnetinduktoren zwischen den Beschleunigungskräften beim Abschuß und beim Zielaurschlag
nicht unterschieden werden kann, geben sowohl die Energiequelle als auch der Sensor
bei jeder auftretenden Beschleunigungskraft Spannungs- bzw. Stromstöße ab. Dies
kann zu Störungen in der Schaltung und zur vorzeitigen Zündung der Geschoßladung
rühren, insbesondere dann, wenn der üblicherweise zum Entsichern des Sensorgliedes
verwendete mechanische Schalter, welcher erst nach einer bestimmten Zeit nach dem
Abschuß das Sensorglied mit der steuerbaren Schalteinrichtung elektrisch verbinden
soll, zu früh schaltet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung
für einen elektrischen Geschoßzünder zu schaffen, die eine größere Sicherheit gegenüber
vorzeitiger Zündung der Geschoßladung, also eine größere Rohr- und Vorrohrsicherheit,
als bisherige Schalteinrichtungen liefert.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Energiequelle
nach dem Aufladen des Energiespeichers mittels einer zeitgesteuerten Umschalteinrichtung
als Sensorglied dient.
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Im Gegensatz zu dem bekannten Geschoßzünder werden das Aufladen des
Energiespeichers und das Auslösen des Zündvorganges nur von einem einzigen Schaltungselement
durchgeführt. Diese beiden Funktionen müssen somit zwangsläufig zeitlich voneinander
getrennt ablaufen. Dadurch wird der Reihenfolge der beim Abschuß und beim Zielaufschlag
eines Geschosses auf dieses einwirkenden Beschleunigungskräfte Rechnung getragen.
Der erste beim Abschuß auftretende Beschleunigungsimpuls kann somit nur zum Aufladen
des Energiespeichers und der zweite beim Zielaufschlag auftretende Beschleunigungsimpuls
nur zur Steuerung der Schalteinrichtung ausgenützt werden. Falls die zeitgesteuerte
Umschalteinrichtung fehlerhafterweise zu früh umschalten sollte, kann es nicht zur
Zündung der Geschoßladung kommen, da die Energiequelle zumindest den größten Teil
der beim Abschuß erzeugten Energie bereits an den Energiespeicher abgegeben hat
und nicht mehr imstande ist, ohne Einwirkung neuer Beschleunigungskräfte die Schalteinrichtung
zur Auslösung des Zündvorganges zu betätigen. Selbst wenn die Umschalteinrichtung
fehlerhafterweise schon vor dem Abschuß umgeschaltet haben sollte, also die Energiequelle
vor dem Aufladen des Energiespeichers zuerst als Sensorglied verwendet wird, kann
es nicht zur Zündung der Geschoßladung kommen, da nun wegen des noch ungeladenen
Energiespeichers die Energie zur Zündung des Zündelementes fehlt. Somit ist durch
die erfindungsgemäße Schaltung in großem Maße eine Rohr- und Vorrohrsicherheit gewährleistet.
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Dadurch, daß nach einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen
Schaltung der Energiespeicher - mittels die Stromrichtungen der Energiequelle begrenzender
Schaltungselemente -erst bei abnehmender Beschleunigung des Geschosses aufladbar
ist, wird eine noch größere Rohrsicherheit erzeugt, da dadurch die Aufladung des
Energiespeichers nicht sofort zu Beginn der Abschußphase einsetzt, sondern erst
nach Ablauf eines vom Beschleunigungsverlauf abhängigen Zeitraumes.
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
soll die erfindungsgemäße Schaltung näher erläutert werden.
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Ein als Energiequelle verwendetes Piezoelement 1 wird zur Abr/, t;«t,
leitung pyroelektrischer Ladungen, welche z.B. Temperaturänderungen erzeugt werden,
über einen hochohmigen Widerstand 2 kurzgeschlossen. Das Piezoelement 1 ist vor
dem Abschuß des Geschosses über einen Umschalter 5 und eine Ladediode 4 mit einem
als Energiespeicher dienenden Kondensator 5 verbunden.
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Ein elektrisches Zündelement 8 kann über einen zweiten Umschalter
7, welcher mit dem ersten mechanisch gekoppelt ist, und über einen als steuerbare
Schalteinrichtung verwendeten Tyristor 6 an den Kondensator 5 angeschlossen werden.
Vor dem Abschuß des Geschosses ist das elektrische Zündelement 8 über den Umschalter
7 kurzgeschlossen. Die Steuerleitung des Tyristors 6 ist über einen Widerstand 9
mit einem Pol des Piezoelementes 1 verbunden und kann über den Umschalter 3 direkt
an den anderen Pol des Piezoelementes 1 angeschlossen werden.
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Die Umschalter 5 und 7 sind in der Ausgangsstellung gezeigt und können
z.B. mechanische, zeitgesteuerte Schalter bekannter Art sein, die nach einer bestimmten
Zeit nach Abschuß des Geschosses umschalten.
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Die gezeigte Schaltung funktioniert folgendermaßen: Beim Abschuß des
Geschosses wirkt eine nicht dargestellte träge Masse auf das Piezoelement 1, welches
dadurch eine den Beschleunigungskräften äquivalente Ladungsmenge über die Ladediode
4 an den Kondensator 5 abgibt. Der Tyristor 6 wird dabei über den Widerstand 9 im
nicht leitenden Zustand gehalten. Nach dem Ende der Abschußphase schalten die zeitgesteuerten
Umschalter 3 und 7 um. Dadurch wird einmal das elektrische Zündelement 8 an den
Tyristor 6 und somit in den den aufgeladenen Kondensator 5 enthaltenden Entladungsstromkreis
ge-
schaltet. Zum anderen wird durch den Umschalter 5 das Piezoelement
1 nunmehr mit der Steuerleitung des Tyristors 6 verbunden. Sobald nun durch Zielaufschlag
verursachte Beschleunigungskräfte auf das Piezoelement 1 wirken, wird durch die
dadurch vom Piezoelement abgegebene Ladungsmenge der Tyristor 6 in den leitenden
Zustand versetzt und der Kondensator 5 kann sich nunmehr über das elektrische Zündelement
8 entladen und dadurch die Zündung auslösen.
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Anstelle des Piezoelementes 1 kann selbstverständlich auch eine andere,
auf Beschleunigungskräfte reagierende Energiequelle, z.B. ein Magnetinduktor verwendet
werden.
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Zur Erhöhung der Rohrsicherheit kann parallel zum Piezoelement 1 eine
weitere, gestrichelt gezeichnete Diode lo geschaltet werden. Das Piezoelement 1
muß dann so gepolt werden, daß die zur Aufladung und Zündung notwendige Spannungsrichtung
nur bei abnehmender oder negativer Beschleunigung auftritt. Die Diode lo bewirkt,
daß die bei zunehmender Beschleunigung vom Piezoelement 1 erzeugten Ladungen abfließen,
das Piezoelement 1 also für diese Polung kurzgeschlossen ist, jedoch die bei abnehmender
Beschleunigung mit entgegengesetzter Polung auftretenden Ladungen dem Kondensator
5 zugeführt werden.
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-Patentansprüche-