EP3874223B1 - Zündereinheit und munition - Google Patents

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EP3874223B1
EP3874223B1 EP19780234.1A EP19780234A EP3874223B1 EP 3874223 B1 EP3874223 B1 EP 3874223B1 EP 19780234 A EP19780234 A EP 19780234A EP 3874223 B1 EP3874223 B1 EP 3874223B1
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EP
European Patent Office
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control
igniter unit
interface
communication device
unit
Prior art date
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Active
Application number
EP19780234.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3874223A1 (de
Inventor
Vikorn Kadavanich
Karl-Friedrich Giebel
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Filing date
Publication date
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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
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    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/46—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances
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    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B35/00—Testing or checking of ammunition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/145—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances
    • F42B5/15—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances for creating a screening or decoy effect, e.g. using radar chaff or infrared material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00—Electric fuzes
    • F42C11/001—Electric circuits for fuzes characterised by the ammunition class or type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/025—Cartridges, i.e. cases with charge and missile characterised by the dimension of the case or the missile

Definitions

  • the invention relates to a detonator unit for ammunition comprising a housing and at least one pyrotechnic charge.
  • GB 2 472 077 A discloses a fuse unit for ammunition.
  • the invention relates to ammunition comprising such a fuse unit.
  • Active charges from ammunition are detonated by detonator units that include a pulse cartridge (SQUIB).
  • the impulse cartridges are pyrotechnic charges that cause ejection from the case. If the ammunition is, for example, a decoy or camouflage body, the pyrotechnically acting components (active charges) of the decoy or camouflage body are also ignited in order to form a decoy target.
  • the SQUIBS are ignited by a defined current of e.g. 4A.
  • the function and design of the SQUIBs and the detonator units are widely standardized to ensure interoperability. Ammunition case and fuse unit form a unit. After the active charge has been fired, the igniter unit with the ammunition casing remains in the dispenser system, such as in a launcher or a launcher system.
  • Fuze units for camouflage and decoys are, for example, from the US 5,631,439A and from the US 2011/0146483 A1 known.
  • camouflage and decoy ammunition their external shape is internationally standardized, so that different active charges that have the same case cannot be distinguished in a dispenser system once they have been charged. This means there is a considerable risk of loading false or otherwise ineffective camouflage or decoys. In the worst case, this can lead to the triggering of a decoy that is ineffective for the current threat, but also to malfunctions due to overlapping or excessive exposure times.
  • the invention is based on the object of creating a possibility for data transfer between the dispenser and the loaded ammunition, which enables the ammunition loaded in a dispenser to be identified.
  • a detonator unit for ammunition which comprises a housing and at least one pyrotechnic charge, the detonator unit having a control and communication device arranged on or in the housing and at least one interface arranged in the housing and connected to the control and communication unit having.
  • ammunition which comprises such a fuse unit or a fuse unit that is further developed as described below.
  • the housing is preferably a bowl-shaped metal part that has an opening on one side that can be closed by a housing base.
  • the housing is preferably a rotationally symmetrical component.
  • the housing has an interior.
  • the at least one pyrotechnic charge is preferably a conventional pyrotechnic charge contained in an impulse cartridge, such as a so-called SQUIB.
  • the igniter unit can have such a pulse cartridge.
  • the control and communication device is designed in such a way that it can be used to control and communicate with the detonator unit, for example via a dispenser system such as a turret or a turret system.
  • the control and communication device is designed as an electronic component and preferably has at least one chip, which preferably includes a data memory.
  • the control and communication device can include an energy store. Data of the detonator unit, such as parts or batch numbers, can be stored on the control and communication device. Likewise, additional data of an ammunition connected to the fuze unit can be stored or already in advance be stored in it. For example, the date of manufacture, the type of ammunition or active charge, the maximum service life or other ammunition-related data can be stored on the control and communication device and read out from it.
  • control and communication device It is also possible to carry out a function check of the detonator unit via the control and communication device and to check whether it is still working properly.
  • data in the control and communication device can also be noted on the outside of the ammunition, as has hitherto been customary.
  • the interface is arranged on or within the housing of the igniter unit. All electrical and electronic components important for the ignition, storage and communication are preferably arranged on or inside the housing and are protected there against environmental influences. This protection also ensures higher electromagnetic compatibility (EMC), which prevents the electronics, for example of a dispenser, from being disturbed.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • it can be a wired or a wireless interface, such as a radio interface.
  • the igniter unit according to the invention can be integrated into different ammunition that already exists and can be provided with or supplemented with the corresponding ammunition-related data in relation to the respective active charge.
  • control and communication unit and the interface in the housing of the igniter unit also means that no space for the active charge of the ammunition is lost within the ammunition given the existing dimensions.
  • the igniter unit according to the invention is preferably designed in such a way that it can be integrated into already existing dispenser systems, in particular counter-measure dispenser systems (CMDS) such as launchers or launcher systems, ie also in a downwardly compatible manner.
  • CMDS counter-measure dispenser systems
  • the igniter unit is preferably designed in such a way that it corresponds to both the mechanical and the electrical conditions of existing dispenser systems.
  • the igniter unit has a printed circuit board, the printed circuit board being electrically connected to the interface, the control and communication device and the at least one pyrotechnic charge.
  • the interface represents a positive pole.
  • the printed circuit board is electrically connected to the housing.
  • the housing can be the ground (negative pole). This ensures that the printed circuit board is designed as a central element to which the further electrical and electronic components are connected. This means that costly and complicated wiring can be dispensed with.
  • the control and communication device can preferably be formed on the printed circuit board.
  • the interface is a wired interface. It is therefore an interface that represents an electrical connection in the sense of a galvanic connection.
  • the interface is preferably designed to form a galvanic connection between the interface and the dispenser.
  • a galvanic connection is a connection via electrically conductive material.
  • the interface can preferably be an ignition contact.
  • the invention makes it possible for the interface to act both as an interface for the control and communication device and as an ignition contact for the ignition unit.
  • the igniter unit also includes a zener diode connected to the printed circuit board, which is connected to the printed circuit board of the control and communication device and the at least one pyrotechnic charge in such a way that a communication connection is formed between the interface and the control and communication device below a breakdown voltage of the zener diode.
  • the control and communication device can thus be driven with a voltage below the breakdown voltage.
  • this voltage below the breakdown voltage can be used to communicate with the control and communication device.
  • the zener diode is preferably connected in series.
  • a LOW side is created for communication with the control and communication device via the interface, which enables communication with the control and communication device without influencing ignition on a HIGH side.
  • the Zener diode connected to the printed circuit board is preferably connected to the printed circuit board, the control and communication device and the at least one pyrotechnic charge such that an ignition connection is formed between the interface and the at least one pyrotechnic charge above the breakdown voltage of the Zener diode.
  • the interface thus forms both an ignition contact and a control and communication connection.
  • the control and communication device, printed circuit board, the zener diode and at least part of the at least one pyrotechnic charge are encapsulated in the housing by a housing base.
  • the components arranged in the housing are encapsulated in a watertight and dustproof manner against environmental influences.
  • the igniter unit comprises, for example, at least one seal and/or is sealed with casting compound at the points to be sealed.
  • the igniter unit can have additional contacts for communication of the control and communication device as an interface.
  • the igniter unit can have an additional interface to the effective charge of the ammunition, via which information relevant to function and effect can be exchanged.
  • the ammunition is a decoy, deflecting body and/or a camouflage body.
  • control and communication device may consist of more than one component—that is, for example, to be formed from a plurality of printed circuit boards.
  • Fig. 1a shows a schematic side view of an embodiment of the igniter unit 1 according to the invention.
  • the igniter unit 1 has a housing 10 and at least one charge and here in the example two pyrotechnic charges 20, 22. This is essentially cylindrical and has the pyrotechnic charges 20, 22 opposite side on a flange.
  • Fig. 1b 12 is a schematic bottom view of the igniter unit according to the invention Fig. 1a shown. How from the Fig. 1b shows, the housing 10 is essentially rotationally symmetrical. The underside of the housing 10 is closed off by a housing base 15 . The housing bottom 15 has openings through which the pyrotechnic charges 20, 22 extend. In order to seal the housing base 15 against the pyrotechnic charges 20, 22, seals 16, 17 are arranged in the area of the openings.
  • FIG. 2 shows a schematic top view of the igniter unit 1 according to the invention Fig. 1a .
  • An inscription 12 and a lot number 13 are arranged on the upper side of the housing.
  • an interface 30 is arranged in the middle of the top of the housing 10 in the middle of the top of the housing 10 in the middle of the top of the housing 10 in the middle of the top of the housing 10 in the middle of the top of the housing 10 in the middle of the top of the housing 10 arranged.
  • the igniter unit 1 has both a housing 10 and at least one pyrotechnic charge 20, 22.
  • the detonator unit 1 comprises a control and communication device 40 arranged in the housing 10 and at least one interface 30 arranged in the housing 10 and connected to the control and communication unit 40 .
  • the control and communication device can be formed from one or more structural units, such as printed circuit boards.
  • the housing 10 has an opening so that the interface 30 can be contacted from outside the igniter unit 1.
  • the igniter unit 1 also has a printed circuit board 50 .
  • the circuit board 50 is connected to the interface 30 . This forms a positive pole.
  • the lyre board 50 is connected to the housing 10 .
  • the housing 10 represents the ground and forms a negative pole.
  • the housing is coupled with the ammunition and provided in a dispenser.
  • the pyrotechnic charges 20, 22 are each electrically connected to the printed circuit board 50.
  • the control and communication unit 40 is electrically connected to the circuit board 50 .
  • the control and communication device 40 is designed in such a way that it can be used to control and communicate with the detonator unit 1, for example via a dispenser system such as a turret or a turret system.
  • the control and communication device 40 is designed as an electronic component and has at least one chip.
  • the control and communication device 40 can include an energy store. At least data of the fuze unit 1 and possibly additionally of an ammunition connected to the fuze unit 1 are stored on the control and communication device 40 .
  • the interface 30 is a wired interface and forms an ignition contact for the ignition unit.
  • Ignition unit 1 includes a zener diode 60 connected to printed circuit board 50.
  • the zener diode is connected to printed circuit board 50, control and communication device 40 and pyrotechnic charges 20, 22 in such a way that below a breakdown voltage of zener diode 60, a communication connection between interface 30 and the control and communication device 40 is formed.
  • This communication connection is designed as a bidirectional single-wire connection. Below the breakdown voltage of the zener diode 60, the control and communication device 40 can be operated in a single-wire communication mode.
  • an ignition connection is formed between the ignition contact 30 and the pyrotechnic charges 20, 22.
  • the control and communication device 40, the printed circuit board 50, the zener diode 60 and at least part of the two pyrotechnic charges 20, 22 are encapsulated in the housing 10 by a housing base 15.
  • seals 16, 17 can be arranged around the pyrotechnic charges 20, 22 in the area of the housing base 15.
  • the zener diode 60 is arranged between the printed circuit board 50 and the housing base 15 .
  • the control and communication device 40 is arranged on the other side of the printed circuit board. However, it is also conceivable that this arrangement is reversed. It is also possible for the control and communication device 40 to be integrated on the circuit board 15 . However, it is just as possible that they are distributed over several structural units such as printed circuit boards.
  • the igniter unit 1 has contacts (interfaces) 70, 72 as an interface 30 in addition to the ignition contact for forming a control and communication connection with the control and communication device 40.
  • the housing 10 has additional openings in the area of the contacts 70, 72 in order to be able to contact them.
  • the Figures 5a and 5b show a further modified embodiment of the igniter unit 1, which is based on an igniter unit according to FIG Fig. 1a-4 based.
  • the fuze unit 1 has an additional interface 80 for the effective charge of the ammunition, with information relevant to function and effect being able to be exchanged via the additional interface 80 .

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zündereinheit für eine Munition umfassend ein Gehäuse und zumindest eine pyrotechnische Ladung. GB 2 472 077 A offenbart eine Zündereinheit für eine Munition.
  • DE 100 24 464 A1 bildet den nächstkommenden Stand der Technik und betrifft eine Mehrpunktanzündung für eine Munition.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Munition umfassend eine solche Zündereinheit.
  • Wirkladungen von Munitionen, wie beispielsweise Täuschkörper oder Tarnkörper werden durch Zündereinheiten, die eine Impulskartusche (SQUIB) umfassen, gezündet. Bei den Impulskartuschen handelt es sich um pyrotechnische Ladungen, die den Ausstoß aus der Hülse verursachen. Sofern es sich bei der Munition beispielsweise um Täuschkörper oder Tarnkörper handelt, werden zudem die pyrotechnisch wirkenden Komponenten (Wirkladungen) des Täusch- oder Tarnkörpers gezündet, um ein Scheinziel auszubilden. Typischerweise werden die SQUIBS durch einen definierten Strom von z.B. 4A gezündet. Die Funktion und die Bauform der SQUIBs und der Zündereinheiten sind in weiten Bereichen normiert, um eine Interoperabilität zu gewährleisten. Munitionshülse und Zündereinheit bilden eine Einheit. Nach dem Verschuss der Wirkladung verbleibt die Zündereinheit mit der Munitionshülse im Dispensersystem, wie beispielsweise in einem Werfer oder einer Werferanlage, zurück.
  • Zündereinheiten für Tarn- und Täuschkörper sind beispielsweise aus der US 5,631,439 A und aus der US 2011/0146483 A1 bekannt.
  • Im Fall von Tarn- und Täuschkörpermunitionen ist deren äußere Form international normiert, sodass unterschiedliche Wirkladungen, die über die gleiche Hülse verfügen, in einem Dispensersystem, wenn diese einmal geladen sind, nicht zu unterscheiden sind. Damit besteht das erhebliche Risiko der Ladung falscher oder anderweitig nicht wirksamer Tarn- oder Täuschkörper. Dieses kann im ungünstigsten Fall zur Auslösung eines für die aktuelle Bedrohung nicht wirksamen Scheinziels aber auch zu Fehlfunktionen aufgrund von Überlagerung oder zu langen Langerzeiten führen.
  • Sind die Zündereinheiten mitsamt der zum Verschuss vorgesehenen Munition, in welcher diese verbaut sind, im Dispenser geladen, gibt es außer einer manuellen Kontrolle keine Möglichkeit mehr um nachzuvollziehen, welche Art von Munition in dem Dispenser geladen ist oder, wie alt die geladene Munition bereits ist. Aus diesem Grund gibt es internationale Bestrebungen, ein standardisiertes System für Datenaustausch zwischen Munition und Dispenser zu schaffen.
  • Ausgehend davon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum Datentransfer zwischen Dispenser und geladener Munition zu schaffen, die eine Identifikation der in einem Dispenser geladenen Munition ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird eine Zündereinheit für eine Munition geschaffen, die ein Gehäuse und zumindest eine pyrotechnische Ladung umfasst, wobei die Zündereinheit eine am oder in dem Gehäuse angeordnete Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung und zumindest eine in dem Gehäuse angeordnete, mit der Steuerungs- und Kommunikationseinheit verbundene, Schnittstelle aufweist.
  • Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Munition geschaffen, die eine solche oder, wie nachfolgend beschrieben, weitergebildete Zündereinheit umfasst.
  • Bei dem Gehäuse handelt es sich vorzugsweise um ein napfförmiges Metallteil, das an einer Seite eine durch einen Gehäuseboden verschließbare Öffnung aufweist. Vorzugsweise ist das Gehäuse ein rotationssymmetrisches Bauteil. Das Gehäuse weist einen Innenraum auf.
  • Bei der zumindest einen pyrotechnischen Ladung handelt es sich vorzugsweise um eine herkömmliche pyrotechnische Ladung, die in einer Impulskartusche, wie einem sogenannten SQUIB enthalten ist. Die Zündereinheit kann eine solche Impulskartusche aufweisen.
  • Die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung ist derart ausgebildet, dass über diese eine Steuerung und eine Kommunikation der Zündereinheit beispielsweise über ein Dispensersystem, wie einen Werfer oder eine Werferanlage möglich ist. Die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung ist dabei als elektronisches Bauteil ausgebildet und weist vorzugsweise zumindest einen Chip auf, der vorzugsweise einen Datenspeicher umfasst. Ferner kann die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung einen Energiespeicher umfassen. Auf der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung können Daten der Zündereinheit wie Teile oder Losnummern gespeichert sein. Ebenso können zusätzlich Daten einer mit der Zündereinheit verbundenen Munition gespeichert werden oder aber bereits vorab darin abgespeichert sein. So können beispielsweise der Herstellungstag, der Typ der Munition bzw. der Wirkladung, die maximale Lebensdauer oder sonstige munitionsbezogene Daten auf der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung gespeichert werden und aus dieser ausgelesen werden. Ebenso ist es möglich, über die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung eine Funktionsüberprüfung der Zündereinheit durchzuführen und zu überprüfen, ob diese noch ordnungsgemäß funktioniert. Zusätzlich können die Daten in der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung auch außen auf der Munition vermerkt werden, wie dies bisher üblich ist.
  • Die Schnittstelle ist am oder innerhalb des Gehäuses der Zündereinheit angeordnet. Bevorzugt werden alle für die Zündung, Speicherung und Kommunikation wichtigen elektrischen und elektronischen Komponenten am oder innerhalb des Gehäuses angeordnet und dort gegen Umgebungseinflüsse geschützt. Durch diesen Schutz ist zudem eine höhere elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) gegeben, wodurch verhindert wird, dass die Elektronik, beispielsweise eines Dispenser, gestört wird.
  • Erfindungsgemäß kann es sich um eine leitungsgebundene oder eine drahtlose Schnittstelle, wie beispielsweise eine Funkschnittstelle, handeln.
  • Ferner ist die erfindungsgemäße Zündereinheit in unterschiedliche bereits existierende Munitionen integrierbar und kann bezogen auf die jeweilige Wirkladung mit den entsprechenden munitionsbezogenen Daten versehen bzw. ergänzt werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Integration der Steuerungs- und Kommunikationseinheit sowie der Schnittstelle in das Gehäuse der Zündereinheit wird zudem erreicht, dass innerhalb der Munition bei existierenden Abmessungen kein Raum für die Wirkladung der Munition verloren geht.
  • Zudem ist eine einfache Montage bei der Munitionslaborierung gegeben, da alle elektronischen Komponenten in der Zündereinheit verbaut sind und sich diese hinsichtlich ihrer äußeren Abmessungen in der Regel nicht von den existierenden Zündereinheiten unterscheidet. Ferner ergeben sich Kostenvorteile, da existierende Zündereinheiten mit einer Steuerungs- und Kommunikationseinheit sowie der Schnittstelle ergänzt werden können.
  • Die erfindungsgemäße Zündereinheit ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass diese in bereits bestehende Dispensersysteme, insbesondere Counter-Measure-Dispenser-Systemen (CMDS) wie Werfer oder Werferanlagen, also auch abwärtskompatibel integrierbar ist. Dabei ist die Zündereinheit vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese sowohl den mechanischen als auch den elektrischen Gegebenheiten bereits bestehender Dispenser-Systeme entspricht. In vorteilhafter Weiterbildung der Zündereinheit kann vorgesehen sein, dass die Zündereinheit eine Leiterplatte aufweist, wobei die Leiterplatte mit der Schnittstelle, der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung jeweils elektrisch verbunden ist. Die Schnittstelle stellt dabei einen Pluspol dar. in bevorzugter Ausgestaltung der Zündereinheit kann vorgesehen sein, dass die Leiterplatte elektrisch mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Gehäuse kann dabei die Masse (Minuspol) sein. Hierdurch wird erreicht, dass die Leiterplatte als zentrales Element ausgebildet ist, mit welcher die weiteren elektrischen und elektronischen Komponenten verbunden sind. Somit kann auf eine aufwendige und komplizierte Verdrahtung verzichtet werden.
  • Vorzugsweise kann die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung auf der Leiterplatte ausgebildet sein.
  • In Ausgestaltung der Zündereinheit kann vorgesehen sein, dass die Schnittstelle eine leitungsgebundene Schnittstelle ist. Somit handelt es sich um eine Schnittstelle, die eine elektrische Verbindung im Sinne einer galvanischen Verbindung darstellt. Vorzugsweise ist die Schnittstelle zur Ausbildung einer galvanischen Verbindung zwischen Schnittstelle und Dispenser ausgebildet. Eine galvanische Verbindung ist vor diesem Hintergrund eine Verbindung über elektrisch leitfähiges Material.
  • Vorzugsweise kann die Schnittstelle ein Zündkontakt sein. Hierbei ermöglicht es die Erfindung in vorteilhafter Weiterbildung, dass die Schnittstelle sowohl als Schnittstelle für die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung als auch als Zündkontakt der Zündereinheit wirkt.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Zündereinheit ferner eine mit der Leiterplatte verbundene Zenerdiode die derart mit der Leiterplatte der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung verschaltet ist, dass unterhalb einer Durchschlagsspannung der Zenerdiode eine Kommunikationsverbindung zwischen der Schnittstelle und der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung ausgebildet ist. Hierdurch ist eine LOW-Seite definiert, die über eine Spannung unterhalb der Durchbruchsspannung angesteuert werden kann. Somit kann die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung mit einer Spannung unterhalb der Durchbruchsspannung angesteuert werden. Zudem kann durch diese Spannung unterhalb der Durchbruchsspannung mit der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung kommuniziert werden. Die Zenerdiode ist dabei vorzugsweise in Reihe geschaltet.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Kommunikationsverbindung als bidirektionale Eindraht-Verbindung ausgebildet ist und unterhalb der Durchschlagsspannung der Zenerdiode die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung in einem Eindraht-Kommunikationsmodus betreibbar ist.
  • Durch den Betrieb unterhalb der Durchbruchspannung wird eine LOW-Seite für eine Kommunikation mit der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung über die Schnittstelle geschaffen, die eine Kommunikation mit der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung ermöglicht, ohne eine Zündung auf einer HIGH-Seite zu beeinflussen.
  • Bevorzugt ist die mit der Leiterplatte verbundene Zenerdiode derart mit der Leiterplatte, der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung verschaltet, dass oberhalb der Durchschlagsspannung der Zenerdiode eine Zündverbindung zwischen der Schnittstelle und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung ausgebildet ist.
  • Die Schnittstelle bildet somit gemäß vorteilhafter Weiterbildung gleichermaßen einen Zündkontakt und eine Steuerungs- und Kommunikationsverbindung aus.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung, Leiterplatte, die Zenerdiode und zumindest ein Teil der zumindest einen pyrotechnischen Ladung in dem Gehäuse durch einen Gehäuseboden gekapselt sind. Durch Kapselung sind die im Gehäuse angeordneten Komponenten wasser- und staubdicht gegen Umgebungseinflüsse gekapselt. Hierzu umfasst die Zündereinheit bspw. zumindest eine Dichtung und/oder ist an den abzudichtenden Stellen mit Vergussmasse abgedichtet.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung kann die Zündereinheit als Schnittstelle zusätzliche Kontakte zur Kommunikation der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung aufweisen.
  • Weiterhin kann in Weiterbildung die Zündereinheit eine zusätzliche Schnittstelle zur Wirkladung der Munition aufweisen, über die funktions- und wirkungsrelevante Informationen austauschbar sind.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Munition kann vorgesehen sein, dass die Munition ein Täuschkörper, Ablenkkörper undloder ein Tarnkörper ist.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in einer Hülse der Munition eine weitere Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung angeordnet ist, über die die Munition mit dem Dispenser kommunizieren kann.
  • Zudem ist es möglich, dass die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung aus mehr als einem Bauelement - also beispielsweise mehreren Leiterplatten ausgebildet sein kann.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1a
    eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zündereinheit für eine Munition gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 1b
    eine schematische Untersicht der erfindungsgemäßen Zündereinheit gemäß Fig. 1a;
    Fig. 2
    eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Zündereinheit gemäß Fig. 1a;
    Fig. 3
    eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Zündereinheit gemäß Fig. 1a;
    Fig. 4
    eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Zündereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 5a
    eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zündereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
    Fig. 5b
    eine schematische Untersicht der erfindungsgemäßen Zündereinheit gemäß Fig. 5a.
  • Fig. 1a zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Zündereinheit 1. Die Zündereinheit 1 weist ein Gehäuse 10 auf und mindestens eine Ladung und hier im Beispiel zwei pyrotechnische Ladungen 20, 22. Das ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist an der den pyrotechnischen Ladungen 20, 22 gegenüberliegenden Seite einen Flansch auf.
  • In der Fig. 1b ist eine schematische Untersicht der erfindungsgemäßen Zündereinheit aus Fig. 1a dargestellt. Wie aus der Fig. 1b hervorgeht, ist das Gehäuse 10 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Unterseite des Gehäuses 10 ist durch einen Gehäuseboden 15 verschlossen. Der Gehäuseboden 15 weist Öffnungen auf, durch welche sich die pyrotechnischen Ladungen 20, 22 erstrecken. Um den Gehäuseboden 15 gegenüber den pyrotechnischen Ladungen 20, 22 abzudichten, sind Dichtungen 16, 17 im Bereich der Öffnungen angeordnet.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Zündereinheit 1 aus Fig. 1a. Auf der Oberseite des Gehäuses sind eine Beschriftung 12 sowie eine Losnummer 13 angeordnet. In der Mitte der Oberseite des Gehäuses 10 ist eine Schnittstelle 30 angeordnet.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Zündereinheit 1. Wie vorstehend bereits erörtert, weist die Zündereinheit 1 sowohl ein Gehäuse 10 als auch zumindest eine pyrotechnische Ladung 20, 22 auf. Zudem umfasst die Zündereinheit 1 eine in dem Gehäuse 10 angeordnete Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 und zumindest eine in dem Gehäuse 10 angeordnete mit der Steuerungs- und Kommunikationseinheit 40 verbundene Schnittstelle 30 umfasst. Die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung kann aus einer oder mehreren baulichen Einheiten, wie Leiterplatten, ausgebildet sein.
  • Im Bereich der Schnittstelle 30 weist das Gehäuse 10 eine Öffnung auf, sodass die Schnittstelle 30 von außerhalb der Zündereinheit 1 kontaktierbar ist.
  • Die Zündereinheit 1 weist zudem eine Leiterplatte 50 auf. Die Leiterplatte 50 ist mit der Schnittstelle 30 verbunden. Diese bildet einen Pluspol aus. Ferner ist die Leierplatte 50 mit dem Gehäuse 10 verbunden. Das Gehäuse 10 stellt die Masse dar und bildet einen Minuspol aus. Hierzu ist das Gehäuse entsprechend mit der Munition gekoppelt und in einem Dispenser vorgesehen. Weiterhin sind die pyrotechnischen Ladungen 20, 22 jeweils elektrisch mit der Leiterplatte 50 verbunden.
  • Die Steuerungs- und Kommunikationseinheit 40 ist elektrisch mit der Leiterplatte 50 verbunden. Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 ist derart ausgebildet, dass über diese eine Steuerung und Kommunikation der Zündereinheit 1 beispielsweise über ein Dispensersystem, wie einen Werfer oder eine Werferanlage, möglich ist. Die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 ist als elektronisches Bauteil ausgebildet und weist zumindest einen Chip auf. Ferner kann die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 einen Energiespeicher umfassen. Auf der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 sind zumindest Daten der Zündereinheit 1 und möglicherweise zusätzlich einer mit der Zündereinheit 1 verbundenen Munition gespeichert.
  • Die Schnittstelle 30 ist eine leitungsgebundene Schnittstelle und bildet einen Zündkontakt für die Zündereinheit aus.
  • Die Zündereinheit 1 umfasst eine mit der Leiterplatte 50 verbundene Zenerdiode 60. Die Zenerdiode ist derart mit der Leiterplatte 50, der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 und den pyrotechnischen Ladungen 20, 22 verschaltet, dass unterhalb einer Durchschlagsspannung der Zenerdiode 60 eine Kommunikationsverbindung zwischen der Schnittstelle 30 und der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 ausgebildet ist.
  • Diese Kommunikationsverbindung ist als bidirektionale Eindraht-Verbindung ausgebildet. Unterhalb der Durchschlagsspannung der Zenerdiode 60 ist die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 in einem Eindraht-Kommunikationsmodus betreibbar.
  • Oberhalb der Durchschlagsspannung der Zenerdiode 60 ist eine Zündverbindung zwischen dem Zündkontakt 30 und den pyrotechnischen Ladungen 20, 22 ausgebildet.
  • Die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40, die Leiterplatte 50, die Zenerdiode 60 und zumindest ein Teil der zwei pyrotechnischen Ladungen 20, 22 sind in dem Gehäuse 10 durch einen Gehäuseboden 15 gekapselt.
  • Um das Innere des Gehäuses 10 abzudichten, können im Bereich des Gehäusebodens 15 rund um die pyrotechnischen Ladungen 20, 22 Dichtungen 16, 17 angeordnet sein.
  • Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist die Zenerdiode 60 zwischen Leiterplatte 50 und Gehäuseboden 15 angeordnet. Die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 ist an der anderen Seite der Leiterplatte angeordnet. Genauso ist allerdings auch denkbar, dass diese Anordnung umgekehrt ist. Ebenso ist es möglich, dass die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 auf der Leiterplatte 15 integriert ist. Genauso ist es aber auch möglich, dass auf mehrere bauliche Einheiten wie Leiterplatten verteilt sind.
  • Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Zündereinheit, die auf der Zündereinheit gemäß Fig. 1a - 3 basiert. Hierbei weist die Zündereinheit 1 als Schnittstelle 30 zusätzlich zu dem Zündkontakt Kontakte (Schnittstellen) 70, 72 zur Ausbildung einer Steuerungs- und Kommunikationsverbindung mit der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung 40 auf. Das Gehäuse 10 weist jeweils zusätzliche Öffnungen im Bereich der Kontakte 70, 72 auf, um diese zu kontaktieren zu können.
  • Die Figuren 5a und 5b zeigen eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Zündereinheit 1, die auf einer Zündereinheit gemäß Fig. 1a- 4 basiert. Gemäß der Figuren 5a und 5b weist die Zündereinheit 1 eine zusätzliche Schnittstelle 80 zur Wirkladung der Munition auf, wobei über die zusätzliche Schnittstelle 80 funktions- und wirkungsrelevante Informationen austauschbar sind.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Zündereinheit
    10
    Gehäuse
    12
    Beschriftung
    13
    Losnummer
    15
    Gehäuseboden
    16, 17
    Dichtung
    20, 22
    pyrotechnische Ladung
    30
    Schnittstelle
    31
    elektrische Leitungsverbindung
    32
    elektrische Leitungsverbindung
    40
    Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung
    50
    Leiterplatte
    60
    Zenerdiode
    70
    Kontakte
    72
    Kontakte
    80
    zusätzliche Schnittstelle

Claims (11)

  1. Zündereinheit (1) für eine Munition (100), umfassend ein Gehäuse (10) und zumindest eine pyrotechnische Ladung (20, 22) wobei
    die Zündereinheit (1) eine in dem Gehäuse (10) angeordnete Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40) und zumindest eine am oder in dem Gehäuse (10) angeordnete mit der Steuerungs- und Kommunikationseinheit (40) verbundene Schnittstelle (30; 70, 72) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsverbindung als bidirektionale Eindraht-Verbindung ausgebildet ist und unterhalb der Durchschlagsspannung einer Zenerdiode (60) die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40) in einem Eindraht-Kommunikationsmodus betreibbar ist.
  2. Zündereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündereinheit (1) eine Leiterplatte (50) aufweist, wobei die Leiterplatte (50) mit der Schnittstelle (30, 31, 32), der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40) und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung (20, 22) jeweils elektrisch verbunden ist.
  3. Zündereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Schnittstelle (30) eine leitungsgebundene Schnittstelle ist.
  4. Zündereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Schnittstelle (30) ein Zündkontakt ist.
  5. Zündereinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündereinheit (1) ferner eine mit der Leiterplatte (50) verbundene Zenerdiode (60) umfasst, die derart mit der Leiterplatte (50), der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40) und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung (20, 22) verschaltet ist, dass unterhalb einer Durchschlagsspannung der Zenerdiode (60) eine Kommunikationsverbindung zwischen der Schnittstelle (30) und der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40) ausgebildet ist.
  6. Zündereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündereinheit (1) ferner eine mit der Leiterplatte (50) verbundene Zenerdiode (60) umfasst, die derart mit der Leiterplatte (50), der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40) und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung (20, 22) verschaltet ist, dass oberhalb einer Durchschlagsspannung der Zenerdiode (60) eine Zündverbindung zwischen dem Zündkontakt (30) und der zumindest einen pyrotechnischen Ladung (20, 22) ausgebildet ist.
  7. Zündereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40), Leiterplatte (50), die Zenerdiode (60) und zumindest ein Teil der zumindest einen pyrotechnischen Ladung (20, 22) in dem Gehäuse (10) durch einen Gehäuseboden (15) gekapselt sind.
  8. Zündereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündereinheit (1) als Schnittstelle zusätzliche Kontakte (70, 72) zur Kommunikation der Steuerungs- und Kommunikationseinrichtung (40) aufweist.
  9. Zündereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündereinheit (1) eine zusätzliche Schnittstelle (80) zur Wirkladung der Munition aufweist, über die funktions- und wirkungsrelevante Informationen austauschbar sind.
  10. Munition umfassend eine Zündereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Munition nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Munition ein Täuschkörper, Ablenkkörper oder ein Tarnkörper ist.
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