DE3442390C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ferngesteuerte Zündung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine Fernzündung mittels elektromagnetischer Induktion ist bekannt. Sie umfaßt einen einfachen Schaltkreis, der zuverlässig arbeitet und anstelle einer gewöhnlichen mit Drähten arbeitenden Zündung verwendet wird, bei der ein elektrisches Zündgerät mit den Zündern mittels leitenden Drähten verbunden ist.

Ein derartiges Zündsystem ist beispielsweise in der US-PS 38 34 310 beschrieben. Dieses Zündsystem wurde in vorteilhafter Weise zum Zünden von Sprengstoffen in der Tiefsee verwendet, wo starke Strömungen herrschen.

Fig. 1 zeigt das in der erwähnten Patentschrift beschriebene Zündsystem. Die Zündung umfaßt eine Schwingungseinheit 1 mit einem Oszillator 2 und einer mit dem Oszillator 2 verbundenen Rahmenantenne 3 und eine Empfängereinheit 4, die mit einem in einen Hauptsprengstoff 6 eingesetzten Zünder 5 verbunden ist. Zur Durchführung einer Explosion im Meer wird die Antenne 3 zuerst auf dem Meeresboden so angeordnet, daß sie eine Zone umschließt, in der die Explosion durchgeführt werden soll. Wenn ein in dem Oszillator 2 vorgesehener Schalter 2 a geschlossen wird, wird ein Wechselstrom mit einer Frequenz von z. B. 550 Hz von dem Oszillator 2 erzeugt und der Antenne 3 zugeführt. Von der Antenne 3 wird eine elektromagnetische Welle in Richtung der Empfängereinheit 4 abgestrahlt. Die Empfängereinheit 4 umfaßt eine Spule 7 und einen Kondensator 8, die einen Schwingkreis bilden, der auf die Frequenz des von dem Oszillator 2 erzeugten Wechselstroms abgestimmt ist. Infolge der von der Rahmenantenne 3 ausgestrahlten elektromagnetischen Welle wird in dem Schwingkreis 7, 8 auf elektromagnetische Weise ein Wechselstrom induziert. Dieser Wechselstrom wird mittels einer Diode 9 gleichgerichtet und zur Ladung einem Zündkondensator 10 zugeführt. Nachdem die Spannung über dem Zündkondensator 10 einen bestimmten Schwellwert erreicht hat, wenn der Schalter 2 a geöffnet ist, wird die Zuführung des Wechselstroms zur Rahmenantenne 2 plötzlich unterbrochen. Diese Änderung des induzierten Wechselstroms wird mittels einer Treiberschaltung 11 erfaßt, und die Treiberschaltung 11 dient zum Schließen eines elektronischen Schalters 12, z. B. eines gesteuerten Gleichrichters. Darauf beginnt sich der Kondensator 10 durch den geschlossenen Schalter 12, die Kontakte 4 a, 4 b der Empfängereinheit 4, die Kontakte 5 a, 5 b des mit den Kontakten 4 a, 4 b verbundenen Zünders und durch den Zündkopf 13 des Zünders 5 zu entladen. Auf diese Weise wird der Zünder 5 zuerst gezündet, woraufhin dann der Hauptsprengstoff 6 explodiert.

Bei dem bekannten Zündsystem ist es möglich, mehrere Sprengstoffmengen gleichzeitig zu zünden. Wenn jedoch große Mengen Sprengstoff gleichzeitig gezündet werden, können ernste Probleme, wie z. B. Untergrundschwingungen, Luftschwingungen und Stoßwellen im Wasser auftreten. Diese Probleme müssen in Anbetracht des Umweltschutzes heute gelöst werden. Um derartige Probleme zu vermeiden, muß die zu einem bestimmten Zeitpunkt gezündete Sprengstoffmenge begrenzt werden. Die Explosion muß daher mehrere Male durchgeführt werden, was jedoch zu einer unerwünschten Mehrarbeit führt.

Aufgrund dieser Tatsachen wurde eine sogenannte aufeinanderfolgende oder verzögerte Explosion praktiziert, bei der mehrere Sprengstoffmengen nicht gleichzeitig, sondern aufeinanderfolgend oder mit Unterbrechungen gezündet wurden. Im Fall der verzögerten Zündung wurden im allgemeinen Verzögerungszünder, wie z. B. MS-Zünder und DS- Zünder verwendet. Bei einer Unterwasserexplosion werden jedoch einige Zünder, die später zünden sollen, durch die von der vorhergegangenen Explosion erzeugten Druckwelle beschädigt. Wenn ein Zünder einer Druckwelle einer Explosion ausgesetzt wird, kann eine gefährliche Situation insofern auftreten, als ein Teil des Sprengstoffs infolge des Totdruckphänomens nicht gezündet wird. Weiter können infolge der Änderung der Verzögerungszeit der Zünder innerhalb einer gleichen Gruppe, die gleichzeitig zünden sollen, ein oder mehrere Zünder in der Gruppe infolge des Totdruckphänomens nicht explodieren. Insbesondere wird bei einer Unterwasserexplosion der Einfluß des Totdruckphänomens viel schwerwiegender, da der Druck der Explosionsdruckwelle im Wasser kaum gedämpft wird.

Beim Verwenden von Verzögerungszündern ist weiter die Verzögerungszeit festgelegt und kann nicht nach Wunsch ausgewählt werden. Insbesondere ist es sehr schwierig oder fast unmöglich, eine relativ lange Verzögerungszeit einzustellen.

Bei der mit Drähten arbeitenden Zündung ist es, wenn mehrere Sprengstoffmengen um einen ausreichenden Abstand getrennt angeordnet werden und eine besondere Zündvorrichtung mit besonderen Schaltkreisen verwendet wird, mittels denen die Verzögerungszeit genau eingestellt werden kann, möglich, eine aufeinanderfolgende Explosion zu erreichen. Ein derartiges System kann jedoch nicht für die Unterwasserexplosion verwendet werden, da es sehr schwierig ist, die Rahmenantenne unter Wasser anzuordnen, wenn starke Strömung herrscht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ferngesteuerte Zündung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß Zünder mittels elektromagnetischer Induktion ohne Verwendung von Verzögerungszündern aufeinanderfolgend ferngezündet werden können. Dabei soll die Verzögerungszeit genau auf einfache und sichere Weise einstellbar sein. Schließlich soll mit der Erfindung eine insbesondere für die Bewirkung einer Unterwasserexplosion geeignete Zündung geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Das heißt, durch eine ferngesteuerte Zündung zum aufeinanderfolgenden Zünden mehrerer Zünder von einer entfernten Stelle mit einer Schwingungseinheit zur Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle mit einer bestimmten Frequenz in Richtung einer Zone, in der die Zünder angeordnet sind, und mit mehreren Empfangseinheiten, die jeweils mit einem entsprechenden Zünder verbunden sind und einen auf die Frequenz der elektromagnetischen Welle abgestimmten Schwingkreis, einen Zündkondensator, der mittels einem in den Schwingkreis induzierten Wechselstrom geladen wird, einen Auslöseschaltkreis zur Erzeugung eines Auslöseimpulses, wenn die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle unterbrochen wird, nachdem der Zündkondensator ausreichend geladen wurde, und einen mittels des Auslöseimpulses leitend gemachten Schalter, so daß eine Entladung des Zündkondensators durch einen mit einer zugeordneten Empfangseinheit verbundenen Zünder stattfindet, umfassen, wobei mindestens eine zwischen der Empfangseinheit und einem Zünder angeordnete und damit verbundene Schalteinheit mit einem Schalter, der in einem die Empfangseinheit mit dem Zünder verbindenden Weg angeordnet ist, und einem Stellgliedabschnitt, der überwiegend die gesamte im Zündkondensator gespeicherte Energie verbraucht, wenn der Schalter der Empfangseinheit geschlossen wird, und den Schalter der Schalteinheit antreibt, vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinheit zur Verwendung in dem oben genannten Zündsystem und hat zum Ziel, eine Schalteinheit zu schaffen, mittels der mehrere Zünder aufeinanderfolgend in gewünschten Zeitintervallen gezündet werden können.

Gemäß der Erfindung wird eine Schalteinheit für eine ferngesteuerte Zündung zum aufeinanderfolgenden Zünden mehrerer Zünder von einer entfernten Stelle mit einer Schwingungseinheit zur Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle mit einer bestimmten Frequenz in Richtung einer Zone, in der die Zünder angeordnet sind, und mit mehreren Empfangseinheiten, die jeweils mit einem entsprechenden Zünder verbunden sind und einen auf die Frequenz der elektromagnetischen Welle abgestimmten Schwingkreis, einen Zündkondensator, der mittels einem in den Schwingkreis induzierten Wechselstrom geladen wird, einen Auslöseschaltkreis zur Erzeugung eines Auslöseimpulses, wenn die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle unterbrochen wird, nachdem der Zündkondensator ausreichend geladen wurde, und einen mittels des Auslöseimpulses leitend gemachten Schalter, so daß eine Entladung des Zündkondensators durch eine mit einer zugeordneten Empfangseinheit verbundenen Zünder stattfindet, umfassen, geschaffen, die ein Paar mit einer Empfangseinheit verbindbarer Eingangskontakte; ein Paar mit einem Zünder verbindbarer Ausgangskontakte, wobei einer der Ausgangskontakte mit einem der Eingangskontakte verbunden ist; einen zwischen dem anderen Eingangs- und Ausgangskontakt angeordneten und damit verbundenen Schalter und einen mittels des geladenen Zündkondensators erregten Stellgliedabschnitt, wenn der Schalter der Empfangseinheit geschlossen ist, der den Schalter der Schalteinheit schließt, wobei der Stellgliedabschnitt so aufgebaut ist, daß die im Zündkondensator gespeicherte Energie überwiegend vollständig zum Schließen des Schalters der Schalteinheit verbraucht wird, umfassen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fernzündung umfaßt die Schwingungseinheit zur Abstrahlung der steuernden elektromagnetischen Welle einen Oszillator zur Erzeugung eines Wechselstroms mit einer gegebenen Frequenz, z. B. 550 Hz und eine Rahmenantenne zum Ausstrahlen der elektromagnetischen Welle in Abhängigkeit des durch die Rahmenantenne fließenden Wechselstroms. Die Empfangseinheit umfaßt einen auf die Frequenz der elektromagnetischen Welle abgestimmten Schwingkreis, einen Zündkondensator, eine Diode zur Gleichrichtung des induzierten Stroms und zum Aufladen des Zündkondensators mit dem gleichgerichteten Strom, einen Schaltkreis zur Erzeugung eines Auslöseimpulses, wenn die elektromagnetische Welle unterbrochen wird und einen elektronischen Schalter, der mittels des Auslöseimpulses leitend gehalten wird, um den Zündkondensator über den leitenden Schalter zu entladen.

Weiter ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der Stellgliedabschnitt ein gasdruckerzeugendes Teil mit einem darin hermetisch abgeschlossen eingebauten Zündkopf umfaßt, und daß der Schalter der Schalteinheit mittels eines in dem gasdruckerzeugenden Teil erzeugten erhöhten Gasdrucks angetrieben wird, wenn der Zündkopf mittels der vom Zündkondensator gelieferten Energie gezündet wird. Bei einer derartigen Ausführungsform ist der Schalter der Schalteinheit vorzugsweise als ein Doppelwegdruckschalter ausgebildet, dessen Betätigungsstange mittels des gasdruckerzeugenden Teils angetrieben wird.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bekannten ferngesteuerten Zündung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen ferngesteuerten Zündung;

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen ferngesteuerten Zündung; und

Fig. 4 und 5 Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schalteinheit.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fernzündung. Die Zündung umfaßt eine Schwingungseinheit 20, die der bekannten Fernzündung, die in Fig. 1 dargestellt ist, entspricht und einen Oszillator 21 mit einem EIN-AUS-Schalter 21 a und eine damit verbundene Rahmenantenne 22. Die Rahmenantenne 22 ist in einer Zone angeordnet, in der eine verzögerte Explosion durchgeführt werden soll, und sendet eine elektromagnetische Welle mit einer vorbestimmten Frequenz von beispielsweise 550 Hz in Richtung der Empfangseinheiten aus, die jeweils mit den Zündern verbunden sind. In Fig. 2 sind aus Gründen der Einfachheit nur zwei Empfangseinheiten 23, 24 und zwei Zünder 25, 26, die mit den Hauptsprengstoffmengen 27 bzw. 28 verbunden sind, dargestellt. Die Empfangseinheiten 23 und 24 weisen den gleichen Aufbau wie die bekannte Empfangseinheit 4 gemäß Fig. 2 auf und umfassen aus Spulen 29, 30 und Kondensatoren 31 bzw. 32 gebildete Schwingkreise, die auf die Frequenz der von der Rahmenantenne 22 abgestrahlten elektromagnetischen Welle abgestimmt sind. Die Empfangseinheiten 23 und 24 umfassen weiter Dioden 33, 34 zum Gleichrichten der elektromagnetisch in den Schwingkreisen durch den Empfang der von der Rahmenantenne 22 abgestrahlten elektromagnetischen Energie induzierten Wechselströme, mittels der gleichgerichteten Wechselströme geladene Zündkondensatoren 35, 36, Auslöseimpulse erzeugende elektronische Schaltkreise 37, 38, wenn die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle von der Rahmenantenne 22 unterbrochen wird, und elektronische Schalter 39, 40, die mittels der Auslöseimpulse von den elektronischen Schaltkreisen 37 bzw. 38 leitend gemacht werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Empfangseinheit 23 direkt mit dem Zünder 25 verbunden und die Kontakte 23 a, 23 b der Empfangseinheit 23 sind mit Kontakten 25 a bzw. 25 b des Zünders 25 verbunden. Die Empfangseinheit 24 ist hingegen mit dem Zünder 26 über die Schalteinheit 41 verbunden. Das heißt, die Kontakte 24 a, 24 b der Empfangseinheit 24 sind mit den Eingangskontakten 41 a bzw. 41 b der Schalteinheit 41 und die Ausgangskontakte 41 c, 41 d der Schalteinheit 41 sind mit den Kontakten 26 a bzw. 26 b des Zünders 26 verbunden. Die Schalteinheit 41 umfaßt einen Stellgliedabschnitt 42 und einen Zweiwegeumschalter 43, dessen Umschalthebel mit dem Eingangskontakt 41 b verbunden ist, und der mittels des Stellgliedabschnitts 42 angetrieben wird. Einer der Kontakte 43 a des Schalters 43 ist mit einem Eingang des Stellgliedabschnitts 42 verbunden, dessen anderer Eingang direkt mit dem Eingangskontakt 41 a verbunden ist. Der andere Kontakt 43 b des Schalters 43 ist direkt mit dem Ausgangskontakt 41 d verbunden. In der Stellung des Schalthebels des Schalters 43, die in Fig. 2 dargestellt ist, sind die Eingangskontakte 41 a und 41 b mit dem Stellglied 42 verbunden, wenn jedoch der Schalthebel mittels des Stellgliedabschnitts 42 zum Kontakt 43 b bewegt wird, sind die Eingangskontakte 41 a und 41 b mit den Ausgangskontakten 41 c bzw. 41 d verbunden. Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Zweiwegschalter 43 als Kippschalter, Druckschalter, Schiebeschalter oder Wippschalter ausgebildet sein kann. Bei diesen Schaltern kann der Schalter nicht automatisch rückgeführt werden, wenn der Schalthebel einmal betätigt ist.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Fernsteuerung beschrieben werden.

Zuerst wird, wenn der Schalter 21 a des Oszillators 21 geschlossen wird, die elektromagnetische Welle von der Rahmenantenne 22 abgestrahlt. Die so abgestrahlte elektromagnetische Welle wird von den Empfangseinheiten 23 und 24 gleichzeitig empfangen. Infolge der elektromagnetischen Induktion werden in den Schwingkreisen 29, 31 und 30, 32 in den entsprechenden Empfangseinheiten 23 und 34 Wechselströme erzeugt, und die Zündkondensatoren 35 und 36 werden über die Gleichrichter 33 und 34 geladen. Nachdem die Zündkondensatoren 35 und 36 ausreichend geladen wurden und die Spannungen über den Kondensatoren 35 und 36 einen vorbestimmten Wert erreicht haben, wird der Schalter 21 a geöffnet, um die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle zu unterbrechen. Diese Unterbrechung der elektromagnetischen Welle wird mittels der elektronischen Schaltkreise 37 und 38 erfaßt, um Auslöseimpulse den elektromagnetischen Schaltern 39 und 40 zuzuführen. Diese Schalter 39 und 40 sind zeitweilig leitend. Darauf wird die in dem Zündkondensator 35 in der Empfangseinheit 23 gespeicherte Ladung durch den leitend gemachten Schalter 39, die Kontakte 23 a, 23 b, 25 a, 25 b und einen Zündkopf 44 des Zünders 25 entladen. Der Zünder 25 wird somit zuerst und dann die Hauptsprengstoffmenge 27 darauffolgend gezündet. Auf diese Weise kann der Zünder 27 in der gleichen Weise, wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, gezündet werden.

Die Arbeitsweise der Empfangseinheit 24 entspricht vollständig der oben beschriebenen Arbeitsweise der Empfangseinheit 23, wobei, wenn der Zündkondensator 36 ausreichend aufgeladen wurde, der Schalter leitend gemacht wird. Darauf wird die im Zündkondensator 36 gespeicherte Ladung durch den leitend gemachten Schalter 40, die Kontakte 24 a, 24 b, 41 a und 41 b, den Kontakt 43 a des Schalters 43 und den Stellgliedabschnitt 42 entladen. Die im Zündkondensator 36 gespeicherte Ladung wird jedoch nicht durch den Zünder 26 entladen, da der Schalthebel des Schalters 43 nicht mit dem Kontakt 43 b verbunden ist. Auf diese Weise wird der Stellgliedabschnitt 42 mittels der elektrostatischen von dem Zündkondensator 36 zugeführten Ladungsenergie erregt und der Schalthebel des Schalters 43 zum Kontakt 43 b bewegt. Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Stellgliedabschnitt 42 so aufgebaut ist, daß die gesamte in dem Zündkondensator 36 gespeicherte Ladung zum Betätigen des Schalters 43 verwendet wird, und daß, nachdem der Schalthebel von dem Kontakt 43 a zum Kontakt 43 b bewegt wurde, keine Ladung mehr im Zündkondensator 36 verbleibt. Wenn daher der Schalthebel des Schalters 43 zum Kontakt 43 b bewegt wurde und die Eingangskontakte 41 a, 41 b der Schalteinheit 41 mit den Ausgangskontakten 41 c, 41 d verbunden sind, kann der Zünder 26 nicht erregt werden. Wenn weiter die Ladung in dem Zündkondensator 36 entladen ist und die Spannung darüber bis unterhalb des Schwellwerts abgenommen hat, wird der elektronische Schalter 40 in der Empfangseinheit 24 nicht leitend oder wiederum abgeschaltet.

Nach dem Ablauf einer bestimmten gewünschten Zeitdauer wird die Schwingungseinheit 20 wiederum erregt, um die elektromagnetische Welle von der Rahmenantenne 22 abzustrahlen. Dann wird der Zündkondensator 36 erneut auf den gewünschten Wert aufgeladen. Wenn die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle durch Öffnen des Schalters 21 a des Oszillators 21 unterbrochen wird, wird der elektronische Schalter 40 erneut leitend gemacht. Darauf wird der Zündkondensator 36 durch einen Zündkopf 45 des Zünders 26 mittels des leitend gemachten Schalters 40, der Kontakte 24 a, 24 b, 41 a und 41 b, des Kontaktes 43 b des Schalters 43, und der Kontakte 41 c, 41 d, 26 a und 26 b entladen. Somit wird der Zünder 26 zuerst gezündet, woraufhin dann die Hauptsprengstoffmenge 28 gezündet wird.

Auf diese Weise können die Zünder 25 und 26 zweistufig durch Einsetzen der Schalteinheit 41 zwischen der Empfangseinheit 24 und dem Zünder 26 und durch unterbrochenes Betätigen der Schwingungseinheit 20 gezündet werden. Ein Zeitabschnitt zwischen den aufeinanderfolgenden Explosionen wird mittels eines Zeitabschnittes zwischen der ersten und zweiten Erregung der Schwingungseinheit 20 bestimmt, der je nach Wunsch einstellbar ist.

Weiter ist es möglich, eine Mehrfachexplosion statt einer Zweifachexplosion, wie oben beschrieben, durch geeignetes Auswählen der Anzahl der mit den Empfangseinheiten und den Zündern verbundenen Schalteinheiten durchzuführen. Dies wird weiter unten beschrieben.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer Anordnung des Fernzünders gemäß der Erfindung für eine Mehrfachexplosion. Die Schwingeinheit 20 entspricht vollständig der in Fig. 2 dargestellten. Gemäß der Erfindung wird die Zone, innerhalb der eine verzögerte Explosion durchgeführt werden soll, in mehrere Blöcke 50-1, 50-2 . . . 50-n unterteilt. In einem ersten Block 50-1 sind ein oder mehrere Zündsätze, die jeweils aus einer Empfangseinheit 51 und einem direkt mit der Empfangseinheit 51 verbundenen Zünder 52 bestehen, angeordnet. Im zweiten Block 50-2 sind ebenfalls ein oder mehrere Zündsätze, die jeweils aus einer Empfangseinheit 51, einem Zünder 52 und einer zwischen der Empfangseinheit 51 und dem Zünder 52 angeordneten Schalteinheit 53 bestehen, angeordnet. In dem dritten Block 50-3 sind eine gewünschte Anzahl Zündsätze angeordnet, die jeweils aus einer Empfangseinheit 51, einem Zünder 52 und zwei zwischen der Empfangseinheit 51 und dem Zünder 52 angeordneten und damit in Reihe verbundenen Schalteinheiten 53 bestehen. Ähnlich sind im n-ten Block 50-n ein oder mehrere Zündsätze angeordnet, die jeweils aus einer Empfangseinheit 51, einem Zünder 52 und n-1 zwischen der Empfangseinheit und dem Zünder 52 angeordneten und damit in Serie geschalteten Schalteinheiten 53 bestehen. Alle Empfangseinheiten 51 sind so aufgebaut, daß sie auf die Frequenz der von der Rahmenantenne 22 abgestrahlten elektromagnetischen Welle abgestimmt sind.

Nachdem die elektromagnetische Welle eine gewisse Zeitdauer von der Rahmenantenne 22 abgestrahlt wird, werden, wenn der Schalter 21 a des Oszillators 21 geöffnet ist, die Zündkondensatoren in allen Empfangseinheiten 51 durch die leitend gemachten Schalter darin entladen. Somit werden alle Zünder 52 im ersten Block 50-1 gezündet, wobei jedoch die Zünder in den verbleibenden Blöcken 50-2 bis 50-n nicht gezündet werden. Die Stellgliedabschnitte in den Schalteinheiten 53, die direkt mit den Empfangseinheiten 51 verbunden sind, werden jedoch alle betätigt und die Schalter in diesen Schaltabschnitten werden betätigt. Die Schalter in den verbleibenden Schalteinheiten in den Blöcken 50-2 bis 50-n werden nicht betätigt. Wenn daher die Schwingungseinheit 20 ein zweites Mal betätigt wird, werden die Zünder 53 in dem zweiten Block 50-2 ausschließlich gezündet. Gleichzeitig werden die Schalter in den nächstfolgenden Schalteinheiten in den Blöcken 50-3 bis 50-n betätigt. Wenn die Schalteinheit 20 ein drittes Mal betätigt wird, werden nur die Zünder 52, die zu dem dritten Block 50-3 gehören, ausschließlich gezündet. Auf diese Weise können die Zünder der darauffolgenden Blöcke aufeinanderfolgend gezündet werden, jedesmal wenn die Schwingungseinheit 20 für eine bestimmte Zeitdauer erregt wird.

Es ist wichtig, daß der Stellgliedabschnitt 42 der Schalteinheit 41, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, positiv betätigt wird, um den Schalthebel des Schalters 43 von dem Kontakt 43 a zum Kontakt 43 b zu bewegen, und daß danach eine Ladung mehr im Zündkondensator 36 der Empfangseinheit 24 verbleibt. Das heißt, die im Zündkondensator 36 gespeicherte Ladung wird vollständig vom Stellgliedabschnitt 42 innerhalb einer kurzen Zeit verbraucht.

Die Schalteinheit 40 kann auf die verschiedenste Weise aufgebaut sein, solange die oben beschriebene Bedingung erfüllt wird. Beispielsweise kann die Schalteinheit als elektromagnetischer Schalter mit einem Relaisschaltkreis oder als gewöhnlicher Relaisschalter ausgebildet sein.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Vorderansicht und eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Schalteinheit gemäß der Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform umfaßt die Schalteinheit ein gasdruckerzeugendes Teil 61 und einen Druckschalter 62, der mittels des von dem gasdruckerzeugenden Teil 61 erzeugten Gasdrucks betätigt wird. Das gasdruckerzeugende Teil 61 und der Druckschalter 62 sind miteinander mittels eines Rahmens 63 aus Aluminium verbunden, während ein Druckteil 64 dazwischen eingesetzt ist. Das heißt, ein Ende des Rahmens 63 ist an dem gasdruckerzeugenden Teil 61 mittels einer Schraube 65 befestigt, und das andere Ende des Rahmens 63 ist mit dem Druckschalter 62 mit Hilfe einer Ringschraube 66 verbunden. Das gasdruckerzeugende Teil 61 umfaßt ein zylindrisches Rohr, dessen beide Endöffnungen luftdicht mittels Hülsen 61 a und 61 b verschlossen sind. Im Rohr ist ein Zündkopf 61 c angeordnet, der mit Leitungen 61 d und 61 e, die sich durch die Hülse 61 a erstrecken, verbunden ist. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Hülse 61 b so an dem Rohr befestigt ist, daß sie von dem Rohr entfernt wird, wenn der Sprengkopf 61 c explodiert. Wie in Fig. 5 dargestellt, umfaßt das Druckteil 64 ein Druckelement 64 a, welches mit einem Ende einer Stange 62 a des Druckschalters 62 verbunden ist, wobei das andere Ende der Stange 62 a weiter mit einem Betätigungsstift 62 b verbunden ist, der mit einem um eine Welle 62 d drehbaren Drehteil 62 c verbunden ist. Weiter ist eine Schraubenfeder 62 e rings um den Betätigungsstift 62 b angeordnet, so daß der Betätigungsstift nach rechts vorgespannt ist. Der Druckschalter 62 umfaßt eine Schaltplatte 62 f aus einem Federblech und ist mit einem Kontaktstift 62 g verbunden. Die Schaltplatte 62 f dient als Schalthebel und wird wahlweise mit den Kontakten (nicht dargestellt) verbunden, die mit den Leitungsstiften 62 h und 62 i gebildet werden. Es soll darauf hingewiesen werden, daß im Anfangszustand die Schaltplatte 62 f mit dem Leitungsstift 62 h verbunden ist.

Wenn dem Zündkopf 61 c des gasdruckerzeugenden Teils 61 über die Leitungen 61 d und 61 e Strom zugeführt wird, wird der Zündkopf 61 c gezündet, und der Druck im gasdruckerzeugenden Teil steigt plötzlich an. Dann wird die Hülse 61 b aus dem gasdruckerzeugenden Teil 61 herausgeschleudert und somit das Druckteil 64 a des Druckelements 64 nach links bewegt. Der Betätigungsstift 62 b des Druckschalters 62 wird ebenfalls gegen die Kraft der Schraubenfeder 62 e nach links bewegt, wodurch sie das Drehteil 62 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Die Schaltplatte 62 f wird daraufhin von dem Leitungsstift 62 h getrennt und mit dem Leitungsstift 62 i verbunden. Obwohl der Betätigungsstift 62 b infolge der Kraft der Schraubenfeder 62 e nach rechts zurückgeführt wird, wird das Drehteil 61 c nicht im Uhrzeigersinn infolge der Federkraft der Schaltplatte 62 f zurückgeführt. Das heißt, der Druckschalter 62 dient als eine Art Kippschalter. Auf diese Weise kann der Druckschalter 62 nur einmal betätigt werden, und nachdem der Druckschalter 62 betätigt wurde, kann der Schaltarm nicht mehr bewegt werden. Man sieht, daß, wenn die in Fig. 4 und 5 dargestellte Schalteinheit in der Fernzündung in Fig. 2 verwendet wird, die Leitung 61 d gemeinsam mit den Eingangs- und Ausgangskontakten 41 a, 41 c verbunden ist, und daß der Leiter 61 e mit dem Kontakt 43 a des Schalters 43 verbunden ist, d. h., der Leitungsstift 62 h des Druckschalters 62 und die Leitungsstifte 62 g und 62 i sind mit dem Eingangskontakt 41 b bzw. dem Ausgangskontakt 41 d verbunden.

Im folgenden sollen Versuchsbeispiele der beschriebenen Fernzündung beschrieben werden.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurden die in Fig. 4 und 5 dargestellten Schalteinheiten verwendet. Als Empfängereinheiten wurden NISSAN BLASTER-LB-4W (eingetragenes Warenzeichen) der Firma Nippon Oils & Fats Co., Ltd. verwendet. Die Rahmenantenne wurde mittels drei Windungen eines Drahtes mit einer Querschnittsfläche von 46 mm² ausgebildet, und auf dem Grund in einer rechtwinkligen Form von 80 m × 90 m angeordnet. Die von der Rahmenantenne umgebene Zone wurde in zwei Blöcke unterteilt, wobei in jedem Block 10 Zünder angeordnet wurden. Die Zünder im ersten Block wurden direkt mit den Empfängereinheiten, und jeder Zünder im zweiten Block wurde mit den Empfängereinheiten über entsprechende Schalteinheiten verbunden. Als Schwingungseinheit wurde eine NISSAN Fernzündeinheit A-III (Warenzeichen) der Firma Nippon Oils & Fats Co., Ltd. verwendet.

Nach der Durchführung einer ersten Schwingung für eine Zeitdauer von 60 Sekunden wurde die Schwingungseinheit abgestellt, woraufhin alle zehn Zünder der ersten Gruppe, die ohne Schalteinheit verbunden waren, gleichzeitig gezündet wurden, wobei jedoch die zehn Zünder der zweiten Gruppe, die mit Schalteinheiten verbunden waren, nicht gezündet wurden. Nach einer zweiten, ebenfalls 60 Sekunden dauernden Schwingung wurde der Oszillator unterbrochen. Daraufhin zündeten alle zehn Zünder im zweiten Block gleichzeitig.

Der obige Versuch wurde zehnmal durchgeführt, wobei immer die gleichen Ergebnisse erhalten wurden.

Die Schaltzeit des Druckschalters in der Schalteinheit betrug 1,7 bis 2,0 ms, nachdem die Schwingung unterbrochen wurde.

Beispiel 2

Es wurden die gleiche Schwingungseinheit und die gleiche Rahmenantenne wie im ersten Beispiel verwendet. Im zweiten Beispiel wurde die von der Rahmenantenne umgebene Zone in drei Blöcke unterteilt. In einem ersten Block wurden fünf Zünder angeordnet, die direkt mit den entsprechenden Empfängereinheiten verbunden waren, in einem zweiten Block wurden fünf Zünder angeordnet, die jeweils mit einer entsprechenden Empfängereinheit über eine Schalteinheit verbunden waren, und in einem dritten Block wurden ebenfalls fünf Zünder angeordnet, die mit der entsprechenden Empfängereinheit über zwei, miteinander in Serie geschalteten Schalteinheiten verbunden wurden. Die erste, zweite und dritte Schwingung wurden aufeinanderfolgend im geeigneten Abstand durchgeführt. Die Zünder zündeten in der in der unten dargestellten Tabelle aufgeführten Weise.

Tabelle

Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß es mit der Erfindung möglich ist, eine verzögerte Explosion in mehrfachen Schritten durchzuführen, indem man wahlweise die Anzahl der zwischen den Zündern und den Empfangseinheiten vorgesehenen und damit verbundenen Schalteinheiten bestimmt.

Erfindungsgemäß wird die Zeitdauer zwischen den aufeinanderfolgenden Explosionen, d. h., die Verzögerungszeit mittels dem Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Erregungen der Schwingungseinheit bestimmt, so daß man die Abstände je nach Wunsch bei gleicher Art der verwendeten Zünder, der verwendeten Empfangseinheiten und der verwendeten Schalteinheiten bestimmen kann. Daher ist es möglich, eine verzögerte Explosion auf sichere und genaue Art und Weise durchzuführen. Da weiter die Zünder mittels Fernzündung gezündet werden, kann eine Unterwasserexplosion auf einfache Weise durchgeführt werden. Es ist verständlich, daß die erfindungsgemäße Fernzündung nicht nur unter Wasser, sondern ebenfalls unterirdisch durchgeführt werden kann.

Claims (11)

1. Ferngesteuerte Zündung zum aufeinanderfolgenden Zünden mehrerer Zünder von einer entfernten Stelle mit einer Schwingungseinheit zur Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle mit einer bestimmten Frequenz in Richtung einer Zone, in der die Zünder angeordnet sind, und mit mehreren Empfangseinheiten, die jeweils mit einem entsprechenden Zünder verbunden sind und einen auf die Frequenz der elektromagnetischen Welle abgestimmten Schwingkreis, einen Zündkondensator, der mittels einem in den Schwingkreis induzierten Wechselstrom geladen wird, einen Auslöseschaltkreis zur Erzeugung eines Auslöseimpulses, wenn die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle unterbrochen wird, nachdem der Zündkondensator ausreichend geladen wurde, und einen mittels des Auslöseimpulses leitend gemachten Schalter, so daß eine Entladung des Zündkondensators durch einen mit einer zugeordneten Empfangseinheit verbundenen Zünder stattfindet, umfassen, gekennzeichnet durch

• - mindestens eine zwischen der Empfangseinheit (24) und einem Zünder (45) angeordnete und damit verbundene Schalteinheit (41) mit einem Schalter (43), der in einem die Empfangseinheit (24) mit dem Zünder (45) verbindenden Weg angeordnet ist und mit einem Stellgliedabschnitt (42), der überwiegend die gesamte im Zündkondensator (36) gespeicherte Energie verbraucht, wenn der Schalter (40) der Empfangseinheit (24) geschlossen wird, und den Schalter (43) der Schalteinheit (41) antreibt.

2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine unterschiedliche Anzahl der Schalteinheiten (53) zwischen den Empfangseinheiten (51) und den Zündern (52) in Serie geschaltet sind, um die Explosion in mehr als zwei Schritten zu bewirken.

3. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellgliedabschnitt (42) mittels des Zündkondensators (36) über den Schalter (43) der Schalteinheit (41) erregt wird.

4. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellgliedabschnitt (51) ein gasdruckerzeugendes Teil (61) mit einem Zündkopf (61 c) umfaßt, der darin hermetisch abgeschlossen angeordnet ist, wobei der Zündkopf (61 c) mittels der vom Zündkondensator (36) zugeführten Energie gezündet wird, um den Gasdruck zu steigern, und der Schalter der Schalteinheit (62) mittels des gesteigerten Gasdrucks betätigt wird.

5. Zünder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter der Schalteinheit (62) mittels eines Zweiwegedruckschalters ausgebildet ist, und daß das gasdruckerzeugende Teil eine Hülse umfaßt, die aus dem gasdruckerzeugenden Teil herausgeschleudert wird, wenn der Zündkopf (62 c) gezündet wird, wodurch ein Betätigungsteil des Druckschalters mittels der herausgeschleuderten Hülse angetrieben wird.

6. Schalteinheit für eine ferngesteuerte Zündung nach Patentanspruch 1 zum aufeinanderfolgenden Zünden mehrerer Zünder von einer entfernten Stelle mit einer Schwingungseinheit zur Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle mit einer bestimmten Frequenz in Richtung einer Zone, in der die Zünder angeordnet sind, und mit mehreren Empfangseinheiten, die jeweils mit einem entsprechenden Zünder verbunden sind und einen auf die Frequenz der elektromagnetischen Welle abgestimmten Schwingkreis, einen Zündkondensator, der mittels einem in den Schwingkreis induzierten Wechselstrom geladen wird, einen Auslöseschaltkreis zur Erzeugung eines Auslöseimpulses, wenn die Abstrahlung der elektromagnetischen Welle unterbrochen wird, nachdem der Zündkondensator ausreichend geladen wurde, und einen mittels des Auslöseimpulses leitend gemachten Schalter, so daß eine Entladung des Zündkondensators durch einen mit einer zugeordneten Empfangseinheit verbundenen Zünder stattfindet, umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Paar mit der Empfangseinheit (24) verbundener Eingangskontakte (41 a, b), und
• - ein Paar mit dem Zünder (45) verbundener Ausgangskontakte (41 c, d) vorgesehen sind, wobei einer der Ausgangskontakte mit einem der Eingangskontakte (41 a) verbunden ist;
• - der Schalter (43) zwischen dem anderen Eingangs- und Ausgangskontakt (41 b) angeordnet und damit verbunden ist, und daß
• - der Stellgliedabschnitt (42) mittels des geladenen Zündkondensators (36) erregt wird, wenn der Schalter (40) der Empfangseinheit (24) geschlossen ist, der den Schalter (43) der Schalteinheit (41) schließt, wobei der Stellgliedabschnitt (42) so angeordnet ist, daß die im Zündkondensator (36) gespeicherte Energie überwiegend vollständig zum Schließen des Schalters (43) der Schalteinheit (41) verbraucht wird.

7. Schalteinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (43) der Schalteinheit (41) als Zweiwegeschalter ausgebildet ist, dessen Schalthebel mit dem anderen Eingangskontakt (41 b) verbunden ist, daß ein erster Schaltkontakt (43 a) mit dem Stellgliedabschnitt (42) und ein zweiter Schaltkontakt (43 b) mit dem anderen Ausgangskontakt (41 d) verbunden ist, wobei der Schalthebel in einer Anfangsstellung mit dem ersten Schaltkontakt (43 a) verbunden ist, und, wenn der Stellgliedabschnitt (42) betätigt wird, der Schalthebel vom ersten Schaltkontakt (43 a) zu dem zweiten Schaltkontakt (43 b) bewegt wird, und daß darauf der Schalthebel beim zweiten Schaltkontakt (43 b) verbleibt.

8. Schalteinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (43) der Schalteinheit (41) als Doppelwegdruckschalter ausgebildet ist und ein mit dem Schalthebel gekuppeltes Druckelement (64) umfaßt.

9. Schalteinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellgliedabschnitt (42) ein gasdruckerzeugendes Teil (61) mit einem darin hermetisch abgeschlossen eingebauten Zündkopf (61 c) umfaßt, und daß der Schalter der Schalteinheit mittels eines in dem gasdruckerzeugenden Teil (61) erzeugten erhöhten Gasdruck angetrieben wird, wenn der Zündkopf (61 c) mittels der vom Zündkondensator gelieferten Energie gezündet wird.

10. Schalteinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das gasdruckerzeugende Teil (61) ein zylindrisches Rohr und ein Paar in die entsprechenden Öffnungen des Rohres eingepaßter Hülsen (61 a, b) umfaßt, um einen hermetisch abgeschlossenen Raum zu bilden, in dem der Zündkopf (61 c) angeordnet ist, und daß eine der Hülsen (61 a, b) dem Betätigungsteil des Schalters der Schalteinheit gegenüberliegend angeordnet ist.

11. Schalteinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Doppelwegdruckschalter (62) ausgebildet ist, und daß der Druckschalter mechanisch mit dem gasdruckerzeugenden Teil (61) mittels eines Rahmens (63) gekuppelt ist.