DE3607372C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen in einer Geschoßspitze angeordneten Zeitzünder nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Zeitzünder ist aus der US-PS 41 47 109 bekannt. Dort ist ein in einer Geschoßspitze angeordneter Zeitzünder mit Mitteln zur Programmierung versehen und ein Sichtfenster in der Geschoßspitze dient der teilweisen Sichtbarmachung des programmierten Wertes. Zur Programmierung der Einer-, Zehner- und Hundertersekunden dient ein Programmierband, das abgetastet wird und der Einstellung eines Binärzählers dient. Das Programmierband trägt auf einer Seite eine ablesbare Codierung und auf der anderen Seite einen nicht verschlüsselten Zahlenwert, der in einem Fenster ablesbar ist. Dieses Programmierband dient der Grobeinstellung (0 bis 200 Sekunden) und ein zusätzlicher Einstellring wirkt über Kontakte auf einen weiteren einstellbaren Zähler ein, um die Zehntelsekunden einzustellen. Diese Einstellung muß getrennt am Einstellring abgelesen werden. Beide Einstellungen erfolgen rein mechanisch und daher ist eine Kontrolle darüber, ob die Zähler auf die durch die mechanische Programmiereinrichtung vorgegebenen Codes eingestellt sind, nicht möglich. Insbesondere beim Abschuß des den Zeitzünder tragenden Geschosses besteht daher die Gefahr einer Verstellung des eingestellten Wertes.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zeitzünder der eingangs genannten Art mit einer Kontrollmöglichkeit der tatsächlich eingestellten bzw. einzustellenden Zeit zu versehen. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Aus der WO 84/04 157 ist es bekannt, einen Verzögerungs-Zeitzünder mittels eines Programmiergerätes zu programmieren, das mit einer Ziffernanzeige zur Anzeige des Verzögerungswertes ausgestattet ist. Bei Abtrennung des Zeitzünders von dem Programmiergerät und längerer Lagerung ist es jedoch nicht möglich, später die eingestellte Zündverzögerungszeit zu kontrollieren.

Bei der vorliegenden Erfindung wird mit Vorteil von einer Leuchtdioden-(LED)-Ziffernanzeige Gebrauch gemacht, die auch bei tiefen Temperaturen funktionsfähig bleibt und bei Nacht keine Beleuchtung erfordert. Da eine LED-Ziffernanzeige einen verhältnismäßig hohen Energieverbrauch aufweist, werden gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Segmente der Ziffernanzeige der Reihe nach, d. h. intermittierend angesteuert. Die Ansteuerfrequenz kann so gewählt werden, daß die Anzeige nicht flackert.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine einen Zeitzünder aufweisende Geschoßspitze in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Geschoßspitze gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Zeitzünders; und

Fig. 4 ein detailliertes Schaltbild der Zünder- Zentralelektronik.

Gemäß Fig. 1 ist eine Geschoßspitze 10 mit einem Sichtfenster 12 versehen, in welchem eine Ziffernanzeige 14 innerhalb der Geschoßspitze sichtbar ist. Die Ziffernanzeige 14 wird mit einem Einstellring 16 betätigt, der mit einem nicht dargestellten Kontakt zusammenarbeitet. Die eingestellte Zeit wird in Sekunden angezeigt, so daß die erste Ziffer die Hunderter-Sekunden und die Ziffer nach dem Dezimalpunkt die Zehntel-Sekunden anzeigt.

Gemäß Fig. 2 besteht die Geschoßspitze 10 im hinteren Teil aus einem metallischen Gehäuse 18 und im vorderen Teil aus einem Kunststoffgehäuse 20. Das vordere Teil 20 weist eine zentrale Ausnehmung 24 auf, die eine Lithium-Primärbatterie 28 aufnimmt. Beim Verschrauben des Kunststoffteiles 20 mit dem Gehäuseteil 18 wird der Kontakt zwischen der Primärbatterie 28 und einer in dem metallischen Gehäuse 18 angeordneten Elektronik 30 hergestellt. Die Elektronik 30 steuert die Ziffernanzeige 14 an, deren Ziffern durch das Fenster 12 nach außen sichtbar sind. Die Betätigung der Ziffernanzeige 14 erfolgt durch Verdrehen des Einstellringes 16 bis zu einem Anschlag, wodurch ein mit der Elektronik 30 zusammenwirkender Kontakt betätigt wird. Eine Empfangsspule 32 ist in dem Kunststoffteil 20 konzentrisch zur Geschoßachse angeordnet und ebenfalls in nicht näher dargestellter Weise mit der Zentralelektronik 30 verbunden. Über diese Empfangsspule 32 kann der Zeitzünder elektrisch-induktiv programmiert werden. Im hinteren Teil der Geschoßspitze 10 ist eine mechanische Einrichtung 34 angeordnet, die in an sich bekannter Weise eine Sicherungseinrichtung umfaßt sowie einen ein Zündmittel und die für den Zündmittel-Kurzschluß und der Abschußsensierung benötigten Schalter beinhaltenden Interfaceblock.

Fig. 3 zeigt im wesentlichen die Elemente von Fig. 2 in einem Blockschaltbild. Zentraler Bestandteil des Zeitzünders ist die einen Mikrocomputer aufweisende Zentralelektronik 30, die von der Primärbatterie 28 gespeist wird. Zugleich speist die Primärbatterie 28 einen Zündkreis 36 bei dessen Ansteuerung durch die Zentralelektronik 30. Der Zündkreis 36 kann erst nach Abschuß des Geschosses über die Sicherungseinrichtung 34 auf ein Zündmittel einwirken. Eine Zünder-Laufzeit kann in der Zentralelektronik 30 elektrisch-induktiv über die Empfangsspule 32 oder von Hand über entsprechende Betätigung des Einstellringes 16 eingestellt und durch die Ziffernanzeige 14 kontrolliert werden.

Fig. 4 zeigt in näheren Einzelheiten die Zentralelektronik 30. Die dargestellte Schaltungsanordnung sei im folgenden in ihrem prinzipiellen Aufbau und ihrer Funktion näher beschrieben:

Zunächst sei die elektronische Tempierung betrachtet. Hierbei wird von einem nicht dargestellten Programmiergerät ein Wechselfeld mit einer Frequenz von 100 kHz angelegt, das durch einen Schwingkreis, bestehend aus der Spule L 2 und dem Kondensator C 11, empfangen wird und nach Gleichrichtung durch die Dioden V 11 und V 7 einen Kondensator C 6 auflädt, wodurch ein V-MOS-Transistor V 12 und hierdurch ein weiterer Transistor V 4 durchgesteuert wird. Durch die Aufsteuerung des Transistors V 4 gelangt die durch die Primärzelle G 1-28 vorgegebene Batteriespannung an den Anschluß 44 des Mikrocomputers D 2. Hierauf schwingt ein Oszillator an, der aus einem Quarz G 2, einem Widerstand R 16 und Kondensatoren C 7, C 8 besteht. Nach Ablauf einer Initialisierungszeit von 500 ms kann am Anschluß 30 des Mikrocomputers D 2 über eine die Bauelemente V 16, R 17 und C 9 aufweisende Programmierlogik das der Laufzeit entsprechende und durch die Programmiersequenz vorgegebene Bitmuster seriell eingelesen werden.

Nach der eigentlichen Programmierung wird von dem Programmiergerät weiterhin eine Frequenz von 100 kHz empfangen. Entsprechend der Programminformation, die an dem Anschluß 30 des Mikrocomputers D 2 eingelaufen ist, wird über den Ausgang 28 des Mikrocomputers D 2 der VMOS-Transistor V 18 zyklisch angesteuert. Der hierdurch bewirkte Kurzschluß am Schwingkreis L 2/C 11 wird über die Phasenverschiebung in der Senderspule des Programmiergerätes als eine vom Mikrocomputer D 2 ausgegebene Information sensiert und mit der Einstellung am Programmiergerät verglichen (Talkback), woraufhin das Ergebnis der Programmierung als positiv oder negativ angezeigt wird. Danach wird das von dem Programmiergerät ausgegebene magnetische Wechselfeld abgeschaltet.

Der VMOS-Transistor V 13, der vom Ausgang 27 des Mikrocomputers D 2 angesteuert wird, gewährleistet die Spannungsversorgung des Mikrocomputers D 2 solange, bis die vorgegebene Informationsspeicherzeit abgelaufen ist.

Die Einstellung der Laufzeit von Hand erfolgt über den Einstellring 16, der in Fig. 4 durch den Schaltkontakt S 1 repräsentiert wird. Über den Stellring S 1 und die Diode V 8 wird der VMOS-Transistor V 12 und somit der Transistor V 4 durchgesteuert und der Mikrocomputer D 2 am Anschluß 44 mit Energie aus der Primärbatterie G 1-28 versorgt. Nachdem über den Eingang 31 des Mikrocomputers D 2 eine Handprogrammierung sensiert worden ist, wird über den Ausgang 27 des Mikrocomputers D 2 der VMOS- Transistor V 13 angesteuert und somit über V 4 die Einschaltzeit der Versorgungsspannung über den Mikrocomputer D 2 bestimmt.

Durch Betätigung des Stellringes S 1 in einer bestimmten Sequenz ("EIN"-"AUS") kann die Laufzeitinformation eingegeben werden. Wird die vorgenannte Sequenz nicht eingehalten, d. h. werden beispielsweise nur drei Ziffern eingestellt, so setzt sich per Programm der Zünder automatisch auf die Laufzeit 000.0, und es erfolgt bei einem eventuellen Abschuß keine Funktion.

Mit den aufbereiteten Flugdaten können die Anzeigesegmente einer Leuchtdioden-Anzeige angesteuert werden. Die Realisierung dieser Anzeige geschieht in der Weise, daß über die Ausgänge 6-12 und 19 des Mikrocomputers D 2 die Transistoren V 24-V 31 für die sieben Segmente sowie den Dezimalpunkt nacheinander angesteuert werden. Über die Ausgänge 13-16 des Mikrocomputers D 2 werden die Transistoren V 19-V 22 für die jeweilige Dezimalstelle ausgewählt. Die Transistoren V 19-V 22 schalten jeweils die Leuchtdiodensegmente LED 1-LED 7 für eine Dezimalstelle sowie ein Leuchtdiodensegment LED 8 für den Dezimalpunkt an die Betriebsspannung unter der Voraussetzung, daß der in Reihe zu den Leuchtdiodensegmenten geschaltete Transistor V 24-V 31 ebenfalls von dem Mikrocomputer D 2 angesteuert ist. Die Ansteuerung dieser Transistoren V 24 -V 31 geschieht der Reihe nach, um Energie einzusparen.

Nach erfolgreicher Handprogrammierung wird wie nach der induktiven Programmierung für eine bestimmte Zeit die Fluginformation gespeichert. Dies geschieht über den Ausgang 27 des Mikrocomputers D 2 sowie über die Elemente R 14, V 13, R 3, R 4, C 4 und V 4. Nach Ende der Speicherzeit wird der Ausgang 27 des Mikrocomputers D 2 auf Null gesetzt und hierdurch die gesamte Energieversorgung über den Transistor V 4 abgeschaltet. Eine Überprogrammierung von Hand oder auch induktiv ist jederzeit möglich.

Wenn innerhalb der festgelegten Speicherzeit der Fluginformation der Zünder abgeschossen wird, so wird über die mechanische Sicherungseinrichtung der Schalter S 2 geschlossen, was am Eingang 29 des Mikrocomputers D 2 sensiert wird. Eine Aufschlagfunktion ist im Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen, jedoch an sich möglich.

Nach dem Abschuß wird die gespeicherte Flugzeit in bekannter Weise zurückgezählt. Außerdem wird am Eingang 33 des Mikrocomputers D 2 ein Sicherheitsoszillator D 1 zyklisch abgefragt und mit dem Hauptoszillator G 2, R 16, C 7, C 8 verglichen, um eine vorzeitige Zündung durch einen eventuell defekten Schwingquarz G 2 zu verhindern. Vor Erreichen des Zündzeitpunktes wird zur Erzeugung der Zündenergie über den Ausgang 26 des Mikrocomputers D 2 der VMOS-Transistor V 14 und hierüber der Transistor V 1 eingeschaltet, worauf die Batteriespannung auf den Zündkreis durchgeschaltet wird.

Über die Sperrschwingerschaltung, bestehend aus der Spule L 1, dem VMOS-Transistor V 14 und der Diode V 2, wird durch zyklisches Ansteuern des Transistors V 14 über den Ausgang 25 des Mikrocomputers D 2 der Zündkondensator C 3 aufgeladen. Eine Spannungsbegrenzung des Kondensators C 3 wird durch die Zenerdiode V 5 sichergestellt, die dem Kondensator parallelgeschaltet ist. Bei Erreichen des Zündzeitpunktes wird der Kondensator über den Ausgang 24 des Mikrocomputers D 2 und die Komponenten V 6, R 10, C 5 und den Thyristor V 3 auf den Detonator entladen und somit die Zündung eingeleitet.

Die Handeinstellung der Laufzeit, die als Notfunktion vorgesehen ist, erfolgt in der nachstehend aufgeführten Weise. Hierbei ist zu bemerken, daß der von dem Einstellring betätigte Kontakt nicht geschlossen ist ("AUS"), wenn der Einstellring von der Spitze aus betrachtet im Uhrzeigersinn am Anschlag steht. Andererseits ist der Kontakt durch den Einstellring betätigt ("EIN"), wenn der Einstellring entgegen dem Uhrzeigersinn bis zum Anschlag gedreht worden ist.

Ablauf der Einstellung:

A- Einstellring betätigen "EIN"
*Eingestellte Zeit wird angezeigt
(000.0, wenn keine Zeit eingestellt) B- Einstellring nicht betätigen "AUS"
*Nach 5 Sekunden wird Anzeige gelöscht C- "EIN" innerhalb von 5 Sekunden
*Programmierung wird gestartet
0.1er Sekunden laufen hoch D- "AUS"
*0.1er Sekunden werden gestoppt und angezeigt
- Die Einstellung der 1er, 10er, 100er Sekunden läuft ab, wie unter Punkt C und D beschrieben E- Nach erfolgter Programmierung wird die Zeitinformation für eine bestimmte Zeit gespeichert. Danach wird die Stromversorgung abgeschaltet. F- "EIN" wie bei Punkt A/"AUS" wie bei Punkt B
*Zeit wird angezeigt
(beträgt die angezeigte Zeit 000.0, so wird die Stromversorgung abgeschaltet).

Claims (4)

1. In einer Geschoßspitze angeordneter Zeitzünder mit einer Einrichtung zur Programmierung des Zeitzünders, einem Sichtfenster in der Geschoßspitze zur Sichtbarmachung der programmierten Zündverzögerungszeit und einem Einstellring zur Beeinflussung der programmierten Zündverzögerungszeit, gekennzeichnet durch eine Leuchtdioden-Ziffernanzeige (14) unterhalb des Sichtfensters (12), die durch den Einstellring (16, S 1) über einen Mikrocomputer (D 2) aktivierbar bzw. veränderbar ist, um eingespeicherte Zündverzögerungszeit anzuzeigen bzw. die Einstellung einer Zündverzögerungszeit zu überwachen, wobei der Einstellring (16) der Betätigung eines Schaltkontaktes (S 1) dient, welcher Schaltkontakt (S 1) bei seiner erstmaligen Betätigung über eine Schaltungsanordnung (V 8, V 12, V 4) den Mikrocomputer (D 2) an eine Speisespannungsquelle (G 1) anlegt, um über dessen Ausgänge (6-12, 19) eine einprogrammierte Zeit auf der Leuchtdioden-Ziffernanzeige anzuzeigen bzw. bei einer nochmaligen Betätigung des Schaltkontaktes (S 1) in einer vorgegebenen Sequenz eine über die Leuchtdioden-Ziffernanzeige (14) kontrollierbare Laufzeiteinstellung vorzunehmen.

2. Zeitzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigesegmente (LED 1-LED 8) der Leuchtdioden-Ziffernanzeige (14) bzw. eines Leuchtdioden-Dezimalpunktes intermittierend angesteuert werden.

3. Zeitzünder nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Ansteuerung von Transistoren (V 24-V 31) der Reihe nach über Ausgänge des Mikrocomputers (D 2), wobei die Transistoren in Reihe zu den Anzeigesegmenten (LED 1-LED 7) einer Dezimalstelle bzw. des Anzeigesegmentes (LED 8) für den Dezimalpunkt geschaltet sind.

4. Zeitzünder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß pro Dezimalstelle eine von einem Ausgang (31-16) des Mikrocomputers (D 2) ansteuerbarer Transistor (V 18-V 22) angeordnet ist, der jeweils die Anzeigesegmente (LED 1-LED 8) einer Dezimalstelle an die Versorgungsspannung anlegt, wenn der dem einzelnen Anzeigesegment zugeordnete Transistor (V 24-V 31) ebenfalls durchgeschaltet ist.