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Die Erfindung betrifft ein Pioniersprengmittel mit einer
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Zündeinrichtung, deren Zündzeitpunkt über eine Verzögerungseinheit
um eine vorgegebene Zeitspanne variierbar ist.
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Bekannt sind Pioniersprengmittel mit Zündeinrichtungen, bei denen
die als Verzögerungseinheiten dienenden Zündschnüre oder Verzögerungssätze mit Hilfe
eines Zündhütchensatzes gezündet werden. Dabei kann der Zündzeitpunkt durch die
Länge der Zündschnur bzw. die Ausbildung des Verzögerungssatzes variiert werden.
Der eigentliche Zündvorgang wird dabei z.B. über bekannte Spannabzugszünder (DE-PS
12 13 326) in Gang gesetzt, wobei es notwendig ist, den entstehenden Druck beim
Zünden des Zündhütchens durch geeignete Maßnahmen abzubauen.
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Die bekannten Spannabzugszünder weisen einen komplizierten Aufbau
auf und erfordern eine große Maßgenauigkeit bei der Herstellung der notwendigen
Binzelteile. Dadurch ist ihre Fertigung mit hohen Kosten verbunden, wobei aufgrund
der chemischen Zusammensetzung der Zündhütchen nur eine begrenzte Lebensdauer derartiger
Zündeinrichtungen gewährt stet ist. Nachteilig ist weiter, daß die den Zündzeitpunkt
bestimmenden Zündschnüre mit ihrer Pulverseele eine gesonderte Lagerung erfordern,
sowie einen großen Platzbedarf aufweisen. Die Herstellung der Zündschnüre erfordert
besondere Maßnahmen, um ein Erlöschen des Zündfunkens inner halb der Zündschnur
sicher zu verhindern. Bei der Montage muß sowohl beim Verbinden mit dem Spannabzugszünder
als auch mit der Sprengkapsel deren genaue Anlagerung an daS Zündhütchen bzw. die
Ubertragerladung beachtet werden Besonders nachteilig ist aber, daß durch die einmal
gewählte Länge der Zündschnur auch damit gleichzeitig unabänderlich
der
Verzögerungszeitraum festgelegt ist. Eine nachträgliche Veränderung ist nicht mehr
möglich. Aus diesem Grunde ist die Vorhaltung großer Mengen derartiger Zündeinrichtungen
miyMündschnüren erforderlich. Da die Zündschnüre mit einem Kunststoffmantel zur
Sicherung der Pulverseele versehen sind, kann nach Betätigung des Spannabzugszünders
nicht überprüft werden, ob die Zündung auch wirklich erfolgt ist.
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Damit sind Unsicherheitsfaktoren verbunden, die insbesondere bei Pioniersprengmittelneine
Gefahr für das Bedienungspersonal darstellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündverzögerung für
Pioniersprengmittel mit wenig Platzbedarf, großer zeitmäßiger Variierbarkeit und
Sicherheit gegen Umwelteinflüsse, insbesondere unbeabsichtigtes Betätigen zu schaffen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst daß ein elektrisch zu zündendes Zündelement
über einen Auslöser mit einer Stromquelle mit einer unter der für die Zündung des
Zündelementes benötigten Leistungsabgabe je Zeiteinheit kuppelbar ist, und daß in
den Schaltkreis zwischen Stromquelle und Zündelement zwei gegeneinander verriegelte
Verzögerungsglieder geschaltet sind, wovon ein Verzögerungsglied ein Zündkondensator
mit in Reihe geschaltetem Ladewiderstand ist.
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Ein derartiges Pionzrsprengmittel ist lange lagerbar, da die eingesetzte
Stromquelle nur im Bedarfsfall über den Auslöser aktiviert und somit geleert wird.
Uber die beiden gegeneinander verriegelten Verzögerungsglieder wird die vorgegebene
Verzögerungszeit genau eingehalten, ohne daß durch eine Fehlschaltung eine frühzeitige
Zündung eintreten kann. Dies wird einmal durch die gegenseitige Verriegelung der
Verzögerungsglieder, sowie dadurch sichergestellt, daß der von
der
Stromquelle ausgehende Strom so schwach gewählt ist, daß er für die Zündung des
Zündelementes ohne vorherige Speicherung im Zündkondensator nicht ausreicht. Es
sind elektrische Geschoßzünder bekannt (DE-OS 21 13 126), bei denen der elektrische
Zünder bei viel Berührung über einen Aufschlagschalter gezündet wird. Über eine
elektrische Schaltung wird dabei die Zündung mit einer vorbestimmten Verzögerung
eingeleitet, nachdem das Geschoß auf die gewünschte Tiefe im Ziel eingedrungen ist.
Bei derartigen e lektrischen Geschoßzündern ist zunächst aufgrund der Platzverhältnisse
eine umfangreiche und mit den verschiedensten Einzelteilen zu bestückende Schaltung
möglich. Darüberhinaus ist der Sicherheitsfaktor relativ gering zu bewerten, da
bei einem Fehlverhalten des elektrischen Zünders bzw. der Verzögerungsglieder in
der Regel die geforderte Zerstörung ausbleibt, aber eigene Militär- bzw. Zivilpersonen
unverletzt bleiben. Die Anforderungen an Pioniersprengmittel sind insbesondere deshalb
erheblich schärfer, weil bei einem Versagen das eigene Militär gefährdet ist. Aus
diesem Grunde sind die bekannten elektrischen Geschoßzünder für Pioniersprengmittel
ungeeignet.
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Eine kurze Ladezeit des Zündkondensators und damit ein kurzfristiger
Zündzeitpunkt bei gleichzeitiger Sicherheit gegen Fehlschaltungen ist gegeben, wenn
gemäß der Erfindung der von der Stromquelle ausgehende Strom mindestens um 10% nter
dem das Zündelement zündenden Strom liegt.
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Um einerseits eine gute Lagerungsbeständigkeit zu erhalten und andererseits
eine gleichbleibend starke Stromquelle zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß als
Stromquelle eine Konstantstromquelle, vorzugsweise eine langlebige Batterie
dient.
Derartige langlebige und kleinbauende Batterien sind so gelagert, daß sie erst bei
Bedarf an die Schaltung angelegt und somit geleert werden. Dadurch sind Lagerungszeiten
von mehrern Jahren möglich, wobei nach Ablauf der Lebensdauer der Batterie nicht
die gesamte Zündeinrichtung, sondern nur die Batterie ausgewechselt werden muß.
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Die Lebensdauer der Zündeinrichtung kann weiter dadurch erhöhtwerden,
daß als Stromquelle eine aktivierbare Batterie dient.Bei derartigen aktivierbaren
Batterien werden erst im Bedarfsfall die einzelnen Stoffe der Batterie zusammengeführt.
Gleichzeitig ist dadurch auch eine zusätzliche Sicherheit gegen versehentliches
Betätigen geschaffen, da selbst bei Anschließen der Batterien an den Stromkreis
ein Strom erst nach Aktivieren der Batterie fließen kann.
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Zur weiteren Sicherung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Zündelement
den zur Verfügung stehenden Zündstrom physikalisch und/oder chemisch angepaßt ist.
Auf diese Weise kann z.B. bei fehlerhaftem Einwechseln einer Batterie ein Fehlverhalten
ausgeschlossen werden.
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Die vorgesehene Verriegelung der Verzögerungsglieder wird in vorteilhafter
Weise erreicht, wenn parallel zum Zündkondensator und Ladewiderstand eine elektronische
Zeitverzögerung geschaltet ist und wenn ein elektronischer Schalter, der in der
Zuleitung zum Zündelement positioniert ist,über die elektronische Zeitverzögerung
leitend zu schalten ist.
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Der über die z.B. als Batterie ausgebildeten Stromquelle aufgeladene
Zündkondensator kann somit nur auf das Zündelement entladen, wenn der elektronische
Schalter über die elektronische Zeitverzögerung leitend geschaltet ist.
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Ein zu frühes Leitendschalten des elektronischen Schalters wird dadurch
verhindert, daß die elektronische Zeitverzögerung so ausgelegt ist, daß das Leitendschalten
des elektronischen Schalters deutlich nach Ablauf der Ladezeit des Zündkondensators
erfolgt. Damit ist sichergestellt, daß der Zündkondensator zum Zeitpunkt der vorgegebenen
Zündung sicher aufgeladen ist und die erforderliche Leistungsabgabe aufweist.
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Eine umfangreiche Lagehaltung erübrigt sich, wenn, wie erfindungsgemäß
vorgesehen, die elektronische Zeitverzögerung auf mehrere Verzögerungszeiten umschaltbar
ausgeführt ist. Hierdurch ist es möglich, mit einer einzigen Zündeinrichtung mehrere
unterschiedliche Verzögerungszeiten zu erreichen, wobei bei Bedarf die im Herstellerwerk
vorgegebene und eingestellte Verzögerungszeit in vorbestimmtem Rahmen geändert werden
kann.
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Die Lagerfähigkeit des erfdingunsgemäßen Pioniersprengmittels wird
weiter dadurch gesteigert, daß die Zündeinrichtung so ausgerüstetist, daß die verwendete
Batterie erst bei Bedarf eingelegt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß
die Verzögerungsglieder, das Zündelement und die Batterie in einem Gehäuse untergebracht
sind, in dem eine öffnung vorgesehen ist, die den Abmessungen der Batterie angepaßt
ist.
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Gleichzeitig ist damit sihergestellt, daß für die Zündung ungeeignete
Batterien nicht eingeführt werden können.
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Die Lagerfähigkeit und gleichzeitig auch die Funktionstüchtigkeit
des Pioniersprengmittels wird weiter dadurch verbessert, daß zwei oder mehrere jewils
einzelne Funktionsgruppen enthaltende Bauteile vorgesehen sind, die miteinander
kuppelbar sind. Hierdurch ist es möglich, insbesondere
die in einem
entsprechenden passend ausgebildeten Bauteil untergebrachte Batterie erst im Bedarfsfall
zuzuschalten, wobei entweder auf den Auslöser verzichtet werden kann oder aber dieser
als zusätzliche Sicherheit mit eingebaut wird. Durch die getrennte Fertigung und
getrennte Lagerung der einzelnen Bauteile ist gleichzeitig auch die Sicherheit wesentlich
verbessert.
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Zur Sicherung des Zündelementes bzw. der gesamten Zündeinrichtung
ist nach einer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Zündelement bzw. das
das Zündelement enthaltende Bauteil gegen unbeabsichtigtes Betätigen z.B. durch
einen Scherstift gesichert ist. Erst bei Beseitigen bzw. Zerstörung des Scherstiftes
kann bei einer derartigen Ausbildung der eigentliche Zündvorgang eingeleitet werden.
Die zusätzliche Sicherheit ist dabei insbesondere darin zu sehen, daß das Zerstören
des Scherstiftes von der Bedienungsperson auch bei ungünstigsten Bedingungen, wie
Dunkelheit und Feuchtighit bemerkt wird.
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Um auch eine visuelle Uberprüfung zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß
zwischen Batterie und Auslöser einerseits und die Verzögerungsglieder mit Zündelement
andererseits eine Leuchtdiode geschaltet. Bei Betätigen des Auslösers und Scharfschalten
der Batterie erhält dieseLeuchtdiode Strom, so daß die Bedienungsperson eindeutig
feststellen kann, ob der Zündvorgang eingeleitet ist oder nicht.
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Die Leuchtdiode erhält nur dann Strom, wenn die Batterie die für die
Aufladung des Zündkondensators benötigte Leistung abgibt.
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Um die Zündung sicher zu bewerkstelligen, ist vorgesehen, daß die
Leistung der Batterie den Energiebedarf der Verzögerungsglieder übersteigt.
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Die genaue Einhaltung der vorgegebenen Verzögerungszeiten ist bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren gesichert, bei dem die gespeicherte, zum direkten
Zünden nicht ausreichende elektrische Leistung freigesetzt und dann zum Aufladen
des Zündkondensators und zum Betrieb der elektrischen Zeitverzögerung und zum Leitendmachen
des elektronischen Schalters eingesetzt wird. Die aus der gleichen Batterie stammende
Energie wird somit aufgezweigt-und dann für mehrere Funktionsabläufe verwendet,
die in etwa den gleichen Zeitbedarf aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß die
zum Zünden allein nicht ausreichende elektrische Leistung erst nach einer bestimmten
vorgegebenen Zeit zum Zünden des Zündelementes vorhanden ist und dann freigegeben
wird. Somit ist eine doppelte Sicherheit vorhanden, ohne daß dafür gesonderte Schaltungen
notwendig sind.
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Um hierbei für die einzelnen Funktonsabläufe die ausreichende Energiemenge
sicher zur Verfügung zu haben ist vorgesehen, daß die gespeicherte Energie nacheinander
zum Aufladen des Zündkondensators und zum Betrieb der elektronischen Zeitverzögerung
mit Schalter eingesetzt wird. Dies ist durch eine entsprechende Bemessung der elektronischen
Zeitverzögerung ohne weiteres möglich und bringt u.a. den Vorteil einer einfacheren
Ausführung der elektronischen Zeitverzögerung.
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Fehlzündungen werden sicher dadurch verhindert, daß beim Ausfall der
elektronischen Zeitverzögerung durch die Kombination
mit Ladewiderstand
und Zündkondensator eine unbeabsichtigte Zündung verhindert wird. Der für die direkte
Zündung nicht ausreichende Strom fließt dann über den Ladewiderstand und den Zündkondensator
direkt auf das Zündelement und kann somit die Zündung nicht bewirken. Zwar leuchtet
in einem solchen Fall die Leuchtdiode dennoch auf, verlischt aber nach Verbrauch
der vorhandenen Leistung, so daß bei einer Nachprüfung sehr leicht festgestellt
werden kann, daß die Zündeinrichtung nicht funktionstüchtig war.
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Somit ist auch für den außergewöhnlichen Fall des Ausfalls der elektronischen
Zeitverzögerung für die notwendige Sicherheit Sorge getragen.
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Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich somit insbesondere durch einen
geringen Platzbedarf, durch die Möglichkeit, die Zündverzögerung den vorgefundenen
Verhältnissen in einem bestimmten Rahmen anzupassen und vor allem durch eine hohe
Sicherheit gegen jede Umwelteinflüsse.
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Weitere Einzelheiten und Vordile des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. In der Zeichnung
zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild Fig. 2 eine aus mehreren Bauteilen zusammengesetzte
Zündeinrichtung und Fig. 3 eine Zündeinrichtung in ~Gesamtansicht.
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Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Zündeinrichtung ist sowohl als
Sprengkapsel - Anzünder - als auch als Nebelmittel - Anzünder - zu verwenden. Darüberhinaus
sind weitere Anwendungsfälle denkbar, bei denen mit großen Sicherheiten eine Zündung
zu bestimmten vorgegebenen Zeitpunkten erfolgen soll.
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In dem Schaltbild nach Fig. 1 ist das Zündelement mit 1 gekennzeichnet,
das praktisch den zentralen Punkt der gesamten Schaltung bildet. Die mit 5 gekennzeichnete
Stromquelle, d.h. insbesondere Batterie, wird durch Betätigen des Auslösers 7 mit
dem Schaltkreis 10 so verbunden, daß die in der Batterie gespeicherte Leistung bzw.
Energie gleichzeitig dem Zündkondensator 2 mit dem Ladewiderstand 3 und der Zeitverzögerung
4 zufließt. Dieser Strom reicht nicht aus, das Zündelement 1 direkt zu zünden.
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Nach Aufladen des Zündkondensators 2 kann dieser den nun für die Zündung
des Zündelementes 1 ausreichenden Strom erst dann über die Zuleitung 8 dem Zündelement
1 zuführen, wenn über die elektronische Zeitverzögerung 4 der elektronische Schalter
6 in Aktion tritt. Durch das Leitendwerden des elektronischen Schalters 6 wird der
Strom plötzlich und in voller Stärke dem Zündelement 1 zugeführt und führt somit
sicher zur Zündung nach Ablauf der vorgegebenen Verzögerung.
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In den Fig. 2 und 3 ist die räumliche Zuordnung der einzelnen Teile
der Zündeinrichtung gekennzeichnet. Das mit 15 bezeichnete Gehäuse kann aus Kunststoff
oder einem ähnlichen geeigneten Material hergestellt sein. Dieses Gehäuse 15 weist
eine Öffnung 16 auf, die den Ausmaßen der Batterie 5 entsprechend ausgebildet ist,
so daß nur eine bestimmte Art
von Batterien 5 in das Gehäuse eingeführt
werden kann.
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Dabei ist es durch die Anordnung der Öffnung 16 möglich, entweder
die Batterie 5 bereits bei der Montage und somit über die gesamte Lagerungszeit
in das Gehäuse einzuführen oder aber erst im Einsatzfall.
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Oben auf dem Gehäuse 15 ist eine Leuchtdiode 9 angeordnet, die bei
Betätigen des Auslösers 7, 12 über die Batterie 5 Strom erhält und somit anzeigt,
daß der Zündvorgang eingeleitet ist. Diese Leuchtdiode 9 ist so geschaltet, daß
sie erst erlischt, wenn die Batterie 5 entladen ist. Damit wird für die Bedienung
sofort sichtbar, daß die Zündeinrichtung schadhaft ist, ohne daß dazu weitere Kontrollen
notwendig sind. Aufgrund der großen Sicherheit bei derartfgen Leuchtdioden kann
ein Fehler der Leuchtdiode 9 selbst praktisch ausgeschlossen werden.
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Am unteren Ende des Gehäuses 15 ist das eigentliche Zündelement angeordnet,
das,wie in Fig. 2 gezeigt, eine elektrische Zündpille ist, die in einem Berührungsschutz
22 gelagert ist. Der Berührungsschutz 22 kann direkt mit einem Gewinde versehen
sein, so daß die Sprengkapsel auf das Gehäuse 15 aufgeschraubt werden kann. Der
Berührungsschutz 22 wirkt dabei gleichzeitig auch als direkter Schutz für das als
Zündpille ausgebildete Zündelement 1.
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In Fig. 2 ist gezeigt, daß die einzelnen Funktionsgruppen jeweils
verschiedenen Bauteilen zugeordnet sein können, die ihrerseits wieder durch Steckverbindungen,
Schraubverbindungen o.ä. miteinander zu verbinden sind. So befindet sich z.B. der
Auslöser 7, 12 mit der daran angebrachten Leuchtdiode 9 im Bauteil 17, während der
Batterie 5 ein eigenes
Bauteil 18, der elektronischen Zeitverzögerung
4 ein Bauteil 19 und dem Zündelement 1 ein Bauteil 20 zugeordnet ist. Die einzelnen
Bauteile 17, 18, 19, 20 können entweder getrennt gelagert und im Einsatzfalle erst
miteinander verbunden werden, oder aber auch bereits vollkommen montiert gelagert
werden.
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