EP0467090A1 - Laser-Impulssender für eine Waffe - Google Patents

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EP0467090A1
EP0467090A1 EP91110128A EP91110128A EP0467090A1 EP 0467090 A1 EP0467090 A1 EP 0467090A1 EP 91110128 A EP91110128 A EP 91110128A EP 91110128 A EP91110128 A EP 91110128A EP 0467090 A1 EP0467090 A1 EP 0467090A1
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laser pulse
laser
weapon
transmitter according
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A33/00—Adaptations for training; Gun simulators
    • F41A33/02—Light- or radiation-emitting guns ; Light- or radiation-sensitive guns; Cartridges carrying light emitting sources, e.g. laser

Definitions

  • the invention relates to a laser pulse transmitter for a weapon according to the preamble of claim 1.
  • a piezoelectric converter serves as a switch for triggering the laser pulse transmitter and as a current source. This results in the disadvantages that the converter has to be relatively large for an adequate power supply and, on the other hand, considerable impact power is required.
  • the large design limits the laser pulse transmitter to weapons of large caliber. The high impact can also damage the pulse transmitter and / or the firing pin and thus the weapon.
  • the object of the invention is to design a laser pulse transmitter so that the disadvantages mentioned are avoided.
  • the piezoelectric transducer Since the piezoelectric transducer is only used as a switch, very small current surges are sufficient to trigger the circuit and thus to send out the laser signal.
  • the converter can therefore be kept very small and the impact force of the firing pin can be reduced or damped accordingly. This in turn leads to protection of the laser pulse transmitter and the weapon. Due to the small design, it can also be used in small-caliber weapons.
  • the circuit and its arrangement can be designed in various forms and arranged in a sleeve.
  • Claim 4 describes a very expedient solution, since then no additional mechanical holding devices are required, but rather the printed circuit board is held in the cylinder of the sleeve. If necessary, batteries can also be arranged on both sides of the printed circuit board.
  • the laser collimator can be arranged according to claim 9 at the front end of the insert, this being possible only for weapons of a certain caliber.
  • the training according to claim 10 is particularly suitable.
  • the laser pulse transmitter insert can be designed for a wide variety of weapons, i.e. have the shape of the required cartridge.
  • the laser pulse transmitter shown in Figures 1 to 3 has an insert housing in the form of the cartridge of a weapon, which contains a sleeve 2 with a front holder 4 and a rear holder 6.
  • the rear holder 6 is formed in one piece with the sleeve 2 and serves to receive a switch 8 of the laser pulse transmitter.
  • This contains a piezoelectric transducer, preferably a piezoceramic 10, and is mounted in a recess 12 in the holder 6.
  • the piezoceramic 10 is arranged between two metal plates 14 and 16, each having a conductor 18 and 20 of the piezoceramic.
  • the outer metal plate 16 is preferably made of hardened steel in order to prevent damage to the piezoceramic 10 by the firing pin of a weapon.
  • An outer plate 22 serves to secure the arrangement in the rear holder 6 of the sleeve.
  • the front holder 4 is removably arranged on the sleeve 2 and secured by means of a stud 24. At the front end of the holder 4, this carries a laser collimator in a recess 26.
  • the lines 30 used to connect the laser collimator 28 run through the holder 4.
  • a chamber 32 is formed, in which a printed circuit board 34 is arranged, the width of which corresponds to the inside diameter of the sleeve 2 and the length of which corresponds to the length of the chamber 32.
  • a current source 36 consisting of two batteries is arranged and on the opposite side a driver circuit 38 for the laser collimator 28.
  • FIG. 4 shows the circuit diagram of the laser pulse transmitter, with the exception of the components: piezoceramic 10, laser collimator 28 (type CQL75A / D 2.5 mW Philips), and the power source 36 (for example 1 or 2 lithium batteries BR 211 , 3V, 5.4 mAh), all other components are contained as SMD components on the printed circuit board 34.
  • the capacitor 46a supplies the higher current intensity required to ignite the laser collimator 28.
  • the components assigned to the printed circuit board are connected via plug connections 48.
  • the driver circuit is designed so that it generates a shot pulse of 10 microseconds, for example. With the laser pulse transmitter shown, more than a million shots can be fired.
  • a corresponding modulator 50 is indicated by dashed lines in the circuit according to FIG. 4.
  • FIG. 5 shows a further advantageous switch 52 for the laser pulse transmitter.
  • the switch contains a switch housing 54 made of plastic, which can be inserted into a recess of the holder 6 of the sleeve 2 and into which a cup-shaped cover 56 made of plastic is inserted, which has a central opening 58 for receiving a steel ball 60, onto which the firing pin of the weapon is fired the same strikes.
  • the steel ball 60 is supported on the inside on a preferably prestressed elastic ring 62, which rests on a steel plate 64, under which a piezoceramic 66 is arranged, which is supported on the inside on a further plate 68.
  • FIG. 6 shows a further laser pulse transmitter which contains the switch 52 shown in FIG. 5 on one side of the housing.
  • the housing 78 in turn forms a chamber 80 in which a printed circuit board 82 with a driver circuit and a battery analogous to the example in FIG. 1 are arranged next to the switch 52.
  • the printed circuit board 82 occupies only a portion of the chamber 80, a laser collimator 84 connecting to the printed circuit board 82 against the front end of the housing.
  • the front end of the housing 78 is formed by a centering insert 86 which can be inserted into the barrel of a weapon and is used to center the laser pulse transmitter.
  • the centering insert 86 contains a pinhole 88 at the front end in order to align the laser beam with the axis of the weapon.

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Abstract

Das Einsatz-Gehäuse (1) des Laser-Impulssenders weist im wesentlichen die Form und Grösse der für eine Waffe geeigneten Patrone auf und ist an deren Stelle in den Lauf bzw. das Patronenlager einer Waffe einsetzbar. Das Einsatz-Gehäuse (1) enthält eine Hülse (2), die an beiden Enden mittels Haltern (4,6) verschlossen ist. Am vorderen Ende ist ein Laser-Kollimator (28) angeordnet und am hinteren Ende ein als Piezokeramik (10) ausgestalteter Schalter (8). In der zwischen den Haltern (4,6) gebildeten Kammer (32) ist eine Printplatte (34) vorgesehen, wobei auf einer Seite eine Stromquelle (36) und auf der anderen Seite eine Treiberschaltung (38) vorhanden sind. Da der Piezokeramik (10) nur als Schalter (8) dient und als Stromquelle Batterien (36) vorhanden sind, sind einerseits eine sehr kleine Bauweise und andererseits eine geringe Schlagkraft des Schlagbolzens möglich. Der Laser-Impulssender kann somit auch für kleinkalibrige Waffen ausgebildet werden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Laser-Impulssender für eine Waffe gemäss Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der US-PS 3 938 262 ist ein Laser-Impulssender der eingangs genannten Art bekannt. Als Schalter zum Auslösen des Laser-Impulssenders sowie als Stromquelle dient ein piezoelektrischer Wandler. Daraus ergeben sich die Nachteile, dass für eine ausreichende Stromversorgung der Wandler relativ gross sein muss und andererseits eine erhebliche Schlagkraft erforderlich ist. Die grosse Bauweise beschränkt den Laser-Impulssender auf Waffen grossen Kalibers. Die hohe Schlagkraft kann überdies zu einer Beschädigung des Impulssenders und/oder des Schlagbolzens und damit der Waffe führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Laser-Impulssender so auszubilden, dass die erwähnten Nachteile vermieden werden.
  • Die gestellte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Da der piezoelektrische Wandler nur als Schalter benutzt wird, genügen sehr kleine Stromstösse zur Auslösung des Schaltkreises und damit zum Aussenden des Laser-Signals. Der Wandler kann deshalb sehr klein gehalten und die Schlagkraft des Schlagbolzens reduziert bzw. entsprechend gedämpft werden. Dies führt wiederum zu einer Schonung des Laser-Impulssenders wie der Waffe. Durch die kleine Bauweise ist auch ein Einsatz in kleinkalibrigen Waffen möglich.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Laser-Impulssenders sind in den Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.
  • Für die Anordnung des piezoelektrischen Wandlers gibt es verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausbildung nach Anspruch 2 und die Weiterbildung nach Anspruch 3. Letztere verhindert besonders wirksam eine Beschädigung des piezoelektrischen Wandlers und eine zu hohe Spannung beim Auslösen durch den Schlagbolzen einer Waffe.
  • Die Schaltung und deren Anordnung kann in verschiedener Form ausgebildet und in einer Hülse angeordnet sein. Eine sehr zweckmässige Lösung beschreibt Anspruch 4, da dann keine zusätzlichen mechanischen Haltevorrichtungen erforderlich sind, sondern die Printplatte im Zylinder der Hülse gehaltert ist. Gegebenenfalls können Batterien auch auf beiden Seiten der Printplatte angeordnet sein.
  • Um die Treiberschaltung möglichst klein zu halten, ist es zweckmässig, sie nach Anspruch 5 auszugestalten. Eine noch kleinere Bauweise ermöglicht die Ausbildung nach Anspruch 6. Eine hohe Schussleistung bei geringstem Stromverbrauch ermöglicht eine Ausgestaltung nach Anspruch 7. Besonders vorteilhaft ist jedoch auch eine Weiterbildung nach Anspruch 8, die es einerseits ermöglicht, insbesondere auf lange Distanzen Fremdlicht auszuschalten und andererseits differenziertere Empfangsmöglichkeiten an der Zielscheibe gestattet.
  • Der Laser-Kollimator kann gemäss Anspruch 9 am vorderen Ende des Einsatzes angeordnet sein, wobei dies nur für Waffen eines bestimmten Kalibers möglich ist. Für Kleinkalibrigere Waffen ist die Ausbildung nach Anspruch 10 besonders geeignet.
  • Der Laser-Impulssender-Einsatz kann für die verschiedensten Waffen ausgestaltet sein, d.h. die Form der jeweils erforderlichen Patrone aufweisen.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
    • Figur 1 einen Laser-Impulssender im Längsschnitt;
    • Figur 2 den Laser-Impulssender im Schnitt 11-11 der Figur 1;
    • Figur 3 den Laser-Impulssender im Schnitt 111-111 der Figur 1;
    • Figur 4 das Schaltschema des Laser-Impulssenders der Figur 1;
    • Figur 5 einen weiteren Schalter für den Laser-Impulssender im Längsschnitt und in grösserem Massstab;
    • Figur 6 einen weiteren Laser-Impulssender im Längsschnitt.
  • Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Laser-Impulssender weist ein Einsatz-Gehäuse in der Form der Patrone einer Waffe auf, das eine Hülse 2 mit einem vorderen Halter 4 und einem hinteren Halter 6 enthält. Der hintere Halter 6 ist mit der Hülse 2 einteilig ausgebildet und dient zur Aufnahme eines Schalters 8 des Laser-Impulssenders. Dieser enthält einen piezoelektrischen Wandler, vorzugsweise eine Piezokeramik 10 und ist in einer Ausnehmung 12 des Halters 6 gelagert. Hierzu ist die Piezokeramik 10 zwischen zwei Metallplatten 14 und 16 angeordnet, die jeweils einen Leiter 18 und 20 der Piezokeramik aufweisen. Die äussere Metallplatte 16 besteht vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, um eine Beschädigung der Piezokeramik 10 durch den Schlagbolzen einer Waffe zu verhindern. Eine äussere Platte 22 dient zur Absicherung der Anordnung im hinteren Halter 6 der Hülse. Der vordere Halter 4 ist abnehmbar an der Hülse 2 angeordnet und mittels einer Stiftschraube 24 gesichert. Am vorderen Ende des Halters 4 trägt dieser in einer Ausnehmung 26 einen Laser-Kollimator. Die zum Anschluss des Laser-Kollimators 28 dienenden Leitungen 30 verlaufen durch den Halter 4.
  • Zwischen den Haltern 4 und 6 ist eine Kammer 32 gebildet, in der eine Printplatte 34 angeordnet ist, deren Breite dem Innendurchmesser der Hülse 2 und deren Länge der Länge der Kammer 32 entspricht. Auf der einen Seite der Printplatte 34 ist eine Stromquelle 36 aus zwei Batterien angeordnet und auf der gegenüberliegenden Seite eine Treiberschaltung 38 für den Laser-Kollimator 28.
  • Die Figur 4 zeigt das Schaltbild des Laser-Impulssenders, wobei mit Ausnahme der Bauteile: Piezokeramik 10, Laser-Kollimator 28 (Typ CQL75A/D 2,5 mW Philips), sowie die Stromquelle 36 (beispielsweise 1 oder 2 Lithium-Batterien BR 211, 3V, 5,4 mAh), alle übrigen Bauteile als SMD-Komponenten auf der Printplatte 34 enthalten sind. Dies betrifft insbesondere die IC-Komponenten 40, Transistoren 42, Widerstände 44 und Kondensatoren 46. Der Kondensator 46a liefert die zum Zünden des Laser-Kollimators 28 erforderliche höhere Stromstärke. Die der Printplatte zugeordneten Bauteile sind über Steckverbindungen 48 angeschlossen.
  • Die Treiberschaltung ist so ausgelegt, dass sie beispielsweise einen Schussimpuls von 10 Mikrosekunden erzeugt. Mit dem gezeigten Laser-Impulssender können mehr als eine Million Schuss abgegeben werden.
  • Im Gegensatz zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch noch möglich, den Laser-Impulssender so auszugestalten, dass der Schussimpuls moduliert ist, um insbesondere beim Schiessen auf grössere Distanz Fremdlichteinflüsse auszuschalten und/oder eine Zielscheibenvorrichtung zu betreiben, die modulierte Schussimpulse erfordert. Ein entsprechender Modulator 50 ist gestrichelt in der Schaltung gemäss Figur 4 angedeutet.
  • In Abwandlung des gezeigten bzw. beschriebenen Ausführungsbeispieles ist es auch möglich, die als Stromquelle dienenden Batterien beidseits der Printplatte anzuordnen. Eine weitere Miniaturisierung der Treiberschaltung ist bei deren Ausbildung in Hybridtechnik möglich.
  • Die Figur 5 zeigt einen weiteren vorteilhaften Schalter 52 für den Laser-Impulssender. Der Schalter enthält ein in eine Ausnehmung des Halters 6 der Hülse 2 einsetzbares Schaltergehäuse 54 aus Kunststoff, in das ein topfförmiger Deckel 56 aus Kunststoff eingesetzt ist, welcher eine zentrale Oeffnung 58 zur Aufnahme einer Stahlkugel 60 aufweist, auf die der Schlagbolzen der Waffe beim Abfeuern derselben auftrifft. Die Stahlkugel 60 stützt sich nach innen auf einem vorzugsweise vorgespannten elastischen Ring 62 ab, der auf einer Stahlplatte 64 aufliegt, unter der eine Piezokeramik 66 angeordnet ist, die sich nach innen auf einer weiteren Platte 68 abstützt. Beidseits der Piezokeramik 66 sind Kontaktscheiben 70,72 mit Lötfahnen 74,76 vorhanden, die nach dem Zurückbiegen die Verbindung zum Schaltkreis des Laser-Impulssenders herstellen. Durch diese Ausbildung des Schalters wird die Schlagenergie des Schlagbolzens so stark abgebremst, dass einerseits Beschädigungen des Schalter, insbesondere der Piezokeramik, sowie des Schlagbolzens und andererseits eine zu hohe Spannung der Piezokeramik verhindert werden.
  • Die Figur 6 zeigt einen weiteren Laser-Impulssender, der auf einer Seite des Gehäuses den in Figur 5 gezeigten Schalter 52 enthält. Das Gehäuse 78 bildet wiederum eine Kammer 80, in der anschliessend an den Schalter 52 eine Printplatte 82 mit Treiberschaltung und Batterie analog dem Beispiel der Figur 1 angeordnet sind. Die Printplatte 82 nimmt jedoch nur einen Abschnitt der Kammer 80 ein, wobei sich gegen das vordere Ende des Gehäuses ein Laser-Kollimator 84 an die Printplatte 82 anschliesst. Den vorderen Abschluss des Gehäuses 78 bildet ein Zentriereinsatz 86, der in den Lauf einer Waffe einsetzbar ist und zur Zentrierung des Laser-Impulssenders dient. Der Zentriereinsatz 86 enthält am vorderen Ende eine Lochblende 88, um den Laserstrahl zur Achse der Waffe auszurichten.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1 Einsatz-Gehäuse
    • 2 Hülse
    • 4 Halter, vorne
    • 6 Halter, hinten
    • 8 Schalter
    • 10 Piezokeramik
    • 12 Ausnehmung
    • 14 Metallplatte
    • 16 Metallplatte
    • 18 Leiter
    • 20 Leiter
    • 22 Platte
    • 24 Stiftschraube
    • 26 Ausnehmung
    • 28 Laser-Kollimator
    • 30 Leitung
    • 32 Kammer
    • 34 Printplatte
    • 36 Stromquelle
    • 38 Treiberschaltung
    • 40 IC-Komponente
    • 42 Transistor
    • 44 Widerstand
    • 46 Kondensator
    • 46a Kondensator
    • 48 Steckverbindung
    • 50 Modulator
    • 52 Schalter
    • 54 Schaltergehäuse
    • 56 Deckel
    • 58 Oeffnung
    • 60 Stahlkugel
    • 62 elastischer Ring
    • 64 Stahlplatte
    • 66 Piezokeramik
    • 68 Platte
    • 70 Kontaktscheibe
    • 72 Kontaktscheibe
    • 74 Lötfahne
    • 76 Lötfahne
    • 78 Gehäuse
    • 80 Kammer
    • 82 Printplatte
    • 84 Laser-Kollimator
    • 86 Zentriereinsatz
    • 88 Lochblende

Claims (10)

1. Laser-Impulssender für eine Waffe, mit einem in eine Waffe einsetzbaren Einsatz, mit einem Laser-Kollimator (28,84) und einem von einem Schlagbolzen betätigbaren piezoelektrischen Wandler (10,66), wobei der Einsatz im wesentlichen die Form und Grösse der für eine Waffe geeigneten Patrone aufweist, derart, dass er an deren Stelle in das Patronenlager einer Waffe einsetzbar ist und sämtliche zur Funktion erforderlichen Bauteile enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Wandler (10,66) lediglich als Schalter (8,52) ausgebildet ist und zur Stromversorgung eine Batterie (36) vorhanden ist.
2. Laser-Impulssender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Wandler (10,66) zwischen zwei als Anschlüsse dienende Metallplatten (14,16,64,68) angeordnet ist, von denen die äussere vor zugsweise aus gehärtetem Stahl besteht.
3. Laser-Impulssender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Wandler eine nach aussen weisende Stahlkugel (60) aufweist, die sich nach innen an einem elastischen, vorzugsweise vorgespannten Ring (62) abstützt, der über einer Abdeckung (64) der Piezokeramik (66) angeordnet ist.
4. Laser-Impulssender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er eine in Längsrichtung einer Hülse (2) verlaufende Printplatte (34) mit einer Breite aufweist, die dem Innendurchmesser der Hülse (2) entspricht, wobei vorzugsweise die Batterie (36) auf der einen Seite der Printplatte (34) und eine Treiberschaltung (38) auf der anderen Seite angeordnet sind.
5. Laser-Impulssender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (38) aus SMD-Komponenten aufgebaut ist.
6. Laser-Impulssender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (38) in Hybridtechnik ausgebildet ist.
7. Laser-Impulssender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (38) einen Kondensator (46a) zum Zünden des Laser-Kollimators (28) aufweist.
8. Laser-Impulssender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (38) einen Modulator (50) für den Laser-Kollimator (28) aufweist.
9. Laser-Impulssender nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er einen am vorderen Ende des Einsatzes angeordneten, in den Lauf der Waffe ragenden Laser-Kollimator (28) aufweist.
10. Laser-Impulssender nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatz-Gehäuse (1) eine an beiden Enden jeweils durch einen Halter (4,6) abgeschlossene Hülse (2) aufweist, wobei in der zwischen den Haltern (4,6) gebildeten Kammer (80) die Batterie und eine Printplatte (82) mit der Treiberschaltung sowie der Laser-Kollimator (84) angeordnet sind und das vordere Ende der Hülse einen in den Lauf einer Waffe ragenden Zentriereinsatz (86) enthält, an dessen vorderen Ende eine Lochblende (88) für den Laserstrahl angeordnet ist.
EP91110128A 1990-07-11 1991-06-20 Laser-Impulssender für eine Waffe Expired - Lifetime EP0467090B1 (de)

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CH2320/90 1991-01-28

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EP0467090A1 true EP0467090A1 (de) 1992-01-22
EP0467090B1 EP0467090B1 (de) 1994-12-28

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AT (1) ATE116426T1 (de)
DE (1) DE59104027D1 (de)

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