DE2927099C2 - Elektronische Auslösevorrichtung für Schußwaffen - Google Patents
Elektronische Auslösevorrichtung für SchußwaffenInfo
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- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A19/00—Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
- F41A19/58—Electric firing mechanisms
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Auslösevorrichtung für Schußwaffen, mit einem mit dem Abzug
gekoppelten mechanischen Schalter, dessen einer Anschluß mit der Steuere'ektroc!:· eines elektronischen
Schalters gekoppelt ist, der in der Verbindungsleitung zwischen einem Kondensator un^ einem von dessen
Strom erregten Elektromagneten liegt, wobei eine Batterie zum Aufladen des Kondensators vorgesehen
ist, die mit diesem ohne Zwischenschaltung eines weiteren mechanisch zu betätigenden Schalters verbunden
ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 36 26 624 bekannt Bei dieser Vorrichtung kann nach
dem Laden und Spannen der Waffe sofort geschosse,:! werden, ohne daß noch besondere Schalter zu betätigen
sind. Es ist lediglich erforderlich, die Batterie bei Bedarf zu wechseln. Bei der bekannten Vorrichtung ist jedoch
von Nachteil, daß bereits äußerst kurze Zeit nach Abgabe eines Schusses, also zu einem Zeitpunkt, wo der
Kondensator erst wieder zu einem geringen Teil aufgeladen ist, durch Schließen des Schalters ein
erneutes Zünden des durch einen Thyristor gebildeten elektronischen Schalters erfolgen kann. Dabei kann
dann der Fall eintreten, daß der wegen der geringen Ladung des Kondensators nur geringe Stromfluß durch
den Elektromagneten nicht dazu ausreicht, den mechanischen Teil der Auslösevorrichtung vollständig auszulösen,
daß aber dennoch bereits die Teile der mechanischen Auslösevorrichtung geringfügig bewegt
werden, so daß hierdurch die Gefahr besteht, daß im Anschluß daran der Schuß unbeabsichtigt infolge einer
raschen Bewegung oder Erschütterung der Waffe ausgelöst wird, was gleichermaßen der Sicherheit der
Waffe als auch der Treffgenauigkeit abträglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden,
daß ein Zünden des elektronischen Schalters erst möglich ist, wenn der Kondensator auf einen Spannungswert
aufgeladen ist, der für die einwandfreie Erregung des Elektromagneten ausreicht. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der andere Anschluß des mechanischen Schalters mit einem
weiteren Kondensator gekoppelt ist, der über einen Spannungsteiler in einer Zeit aufladbar ist, die größer ist
als die Aufladezeit des Kondensators. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die für die Zündung des
elektronischen Schalters notwendige Zündspannung erst dann am weiteren Kondensator vorhanden ist,
ίο wenn der den Elektromagneten speisende Kondensator
auf einen Spannungswert aufgeladen ist, der für die einwandfreie Erregung des Elektromagneten ausreicht.
Die DE-OS 22 28 558 beschreibt ein elektrisches
Zündsystem für Handfeuerwaffen, bei dem die Treibladung
einer Patrone elektrisch, also nicht durch einen schlagbolzen, gezündet wird. Es ist eine Batterie-Kondensator-Schaltung
(BC-Schaltung) erwähnt, durch die auch bei niedriger Spannung der Batterie eine sichere
Zündung garantiert werden soll. Dies ist nur so zu
x verstehen, daß eine Zündung auch bei niedriger
Spannung, wenn also der der Batterie allein entnehmbare Strom zur Zündung nicht ausreichen würde, möglich
ist, der Druckschrift ist jedoch keine Anregung dazu zu
entnehmen, da der Einfluß von Fehlbetätigungen der Waffe durch den Schützen auf die Sicherheit der
Schußauslösung beseitigt werden könnte.
Die Erfindung ist für sämtliche Handwaffen auf dem Sport-, Jagd-, Luftdruck- und Armbrust-Sektor verwendbar.
Das System ist für neue Waffen verwendbar und außerdem ohne weiteres zum Einbauen in bereits
bestehende Waffen geeignet
Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 beschrieben.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben und erläutert. Die einzige Figur zeigt die elektronische Schaltung des Ausführungsbeispiels.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben und erläutert. Die einzige Figur zeigt die elektronische Schaltung des Ausführungsbeispiels.
Die gesamte elektronische Schaltung ist an Klemmen 1, 2 mit einer Spannungsquelle 3 verbunden, die durch
die Batterie von 15 V gebildzt ist. Oje Batterie ist bei
Bedarf austauschbar. Hinter der Klemme 1 ist eine Schutzdiode 4 vorgesehen, die die Halbleiterbauteile
der elektronischen Schaltung bei versehentlich falschem Anschluß der Batterie 3 gegen Zerstörung schützt. Der
■>5 Schutzdiode 4 ist ein Transistor 5 nachgeschaltet, der in
seinem Basis-Collektor-Kreis einen Widerstand 6 und in
seinem Basis-Emitter-Kreis einen Kondensator 7 enthält. Diese Schaltung bewirkt, daß der Transistor 5
nach jeder Schußpuslösung erst mit einer gewissen Zeitverzögerung in den durchgeschalteten Zustand
gesteuert wird. Wenn der Transistor 5 leitend ist, lädt er einen Kondensator 8 auf. Parallel zum Kondensator 8 ist
die Serienschaltung der Wicklung eines Elektromagneten 9 und eines anderen elektronischen Schalters 11
geschaltet, der durch ein steuerbares Halbleiterelement, im Ausführungsbeispiel einen Thyristor, gebildet ist,
dessen Strom also mittels der Steuerelektrode nicht unterbrechbar ist. 1st der Kondensator 8 aufgeladen und
wird der elektronische Schalter il leitend gesteuert, so
i>o entlädt sich der Kondensator 8 über die Spule des
Elektromagneten, und der Anker 91 des Elektromagneten 9 betätigt eine nicht dargestellte Auslöseklinke.
Wenn die Kondensatoren 8 und 14 (siehe unten) aufgeladen sind, fließt durch den Transistor 5 nahezu
b5 kein Strom, die Basis-Emitter-Spannung des Transistors
5 liegt bei etwa 0,5 V und der Transistor ist daher gesperrt. Sobald der Kondensator 8 entladen ist, beginnt
die Spannung am Kondensator 7 zu steigen, und steuert
nach etwa 3 bis 10 ms den Transistor 5 leitend. Ein Widerstand 10 dient zur Strombegrenzung. Diese
Zeitverzögerung beim Leitendsteuern des Transistors 5 stellt sicher, daß nach der Entladung des Kondensators 8
der andere elektronische Schalter 11 mit Sicherheit wieder in den Sperrzustand gelangt und daß anschließend
der Kondensator 8 wieder aufgeladen wird.
Es sei angenommen, daß die Schaltungsanordnung sich im Zustand vor dem eigentlichen Schußvorgang
befindet. Die Spannungsquelle 3 lädt über die Wicklung des Elektromagneten 9 und einen Spannungsteiler 12,
13 einen Kondensator 14 auf. Die für die Zündung des elektronischen Schalters 11 notwendige Zündspannung
ist erst dann am Kondensator 14 vorhanden, wenn der Kondensator 8 auf einen Spannungswert aufgeladen ist,
der für die einwandfreie Erregung des Elektromagneten 9 ausreicht. Es sei nun angenommen, daß ein
mechanischer Schalter 15, der in der dargestellten Weise mit der Steuerelektrode des elektronischen
Schalters 11 und mit dem Spannungsteiler 12, 13 verbunden ist, durch die Betätigung eines nicht
dargestellten Abzugs geschlossen wird. Die zu ti Zünden
verwendete Spannung des Kondensators 14 gelangt beim Schließen des Schalters 15 an die Steuerelektrode
des elektronischen Schalters 11 und bringt diesen in den durchgeschalteten Zustand. In diesem Moment kann
sich der Kondensator 8 über den Elektromagneten 9 entladen, so daß der Anker 91 bewegt wird und den
Schuß auslöst Nach Entladung des Kondensators 8 geht die Spannung am Elektromagnet 9 auf den Wert Null
und weiter in den negativen Bereich. Hierdurch wird der als Thyristor ausgebildete elektronische Schalter 11 in
jedem Fall in den Sperrzustand versetzt Für die Auslösung des nächsten Schusses können sich die
Kondensatoren 8 und 14 erst wieder nach Durchschalten des Transistors 5 aufladen.
Der Zündkondensator 14 lädt sich langsamer auf als der Kondensator 8. Das Aufladen beider Kondensatoren
für die nächste Schußauslösung dauert etwa 2 bis 3 s.
Der nächste Schuß wird durch Schließen des Schalters 15 ausgelöst. Eine in der dargestellten Weise
eingeschaltete Diode 16 dient dazu, den Kondensator 14 dann, wenn der elektronische Schalter 11 leitend
gesteuert ist, vollständig zu entladen. Dadurch wird verhindert, daß kurze Zeit nach der Schußauslösung,
beispielsweise durch Spielen am Abzug, der elektronische Schalter 11 wieder in den leitenden Zustand
gesteuert wird, was dazu führen könnte, da einerseits der Kondensator 8 nicht aufgeladen wird, andererseits
aber der elektronische Schalter 11 ständig im leitenden
Zustand bleibt und sich daher die Batterie 3 über den leitenden T/ansistor 5 äußei st schnell entlädt.
Ein Widerstand 17 begrenzt den durch die Diode 16 fließenden Strom. Ein Widerstand 18 dient dazu, die
Steuerelektrode des elektronischen Schalters 11 bei nichtbetätigtem Schalter 15 auf Massepotential zu
halten.
Es ist ein weiterer Stromkreis dargestellt, der wahlweise an die Klemmen 1 und 2 angeschaltet werden
kann und zur Anzeige des Batteriezustandes dient. Dieser Stromkreis besteht aus der Seriensehaltung eines
Schalters 19, eines Widerstands 20, einer Zenerdiode 21 und einer Leuchtdiode (LED) 22. Beim Schließen des
Schalters 19, der z. B. am Batteriegehäuse angeordnet sein kann, leuchte« die Diode bei Vorhandensein einer
ausreichenden Spannung in der Batterie 3 auf. Der Schütze kann dadurch feststellen, ob ein Batteriewechsel
nötig ist
Die elektronische Schaltung und auch die Batterie 3 sind so aufeinander abgestimmt daß der Stromverbrauch
sehr klein ist, z. B. maximal 10 Mikroampere. Pro
Batterieeinheit können daher 15 000 bis 20 000 Schüsse
ausgelöst werden. Der Stromverbrauch von 10 Mikroampere ergibt sich in der Ruhephase der elektronischen
Schaltung, wenn also der Kondensator 8 aufgeladen ist, und ist nicht höher als der normale Selbstentladungsstrom
der Batterie. Dies bedeutet, daß nach einer längeren Ruhephase der elektronischen Schaltung, ein
Batteriewechsel nur dann vorgenommen werden muß, wenn die Batterie infolge ihrer normalen Alterung
selbst entladen ist
Abschließend wird darauf hingewiesen, daß die Schaltung vollkommen temperaturunabhängig arbeitet
Die Werte für die Schußfolge bleiben konstant im Bereich von —20° bis +600C.
Die gesamte elektronische Schalung ist auf einer
Leiterplatte von 50 mm-18 mm angeordnet Die elektronischen Bauteile werden anschließend mit einer
Kunstharzmasse vergossen, so daß ein ausreichender Schutz gegen Feuchtigkeit und mechanische Einflüsse
gegeben ist Femer wird die elektronische Schaltung mechanisch stabilisiert so daß sich Schaltbewegungen
des Schalters 15 im Betrieb nicht nachteilig auswirken können. Die vergossene elektronische Schaltung wird
nach dem Schubladenprinzip in das Abzugsgehäuse eingesetzt Das gesamte Abzugsgehäuse einschließlich
elektronischer Schaltung, kann in jede neue bzw. bestehende Handfeuerwaffe eingesetzt werden.
Die Wartung und Pflege der beschriebenen Auslösevorrichtung ist einfach. Die elektronische Schaltung
kann bei Defekt durch jeden Laien ausgewechselt werden. Der Elektromagnet kann ebenfalls mühelos und
leicht ausgewechselt werden, da er mit der eigentlichen Elektronikschaltung durch eine Steckverbindung verbunden
ist Die besondere Ausbildung des mechanischen Schalters 15, durch dessen Betätigungskraft die
Ausiösekraft der Auslösevorrichtung beeinflußt wird, ist
nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.
In der Schaltungsanordnung der Figur hat der Widerstand 12 einen Wert von 6,8 M Ω und der
Widerstand 13 hat einen Wert von.2,7 M Ω. Der Kondensator 8 ist ein Elektrolytkondensator von
470 μΡ und hat einen Leckstrom von 0,5 μΑ. Der
Spannungsteiler 12, 13 bewirkt unter Berücksichtigung von Toleranzen dann, wenn eine neue Batterie 3
jo verwendet ist, eine Herabsetzung der Spannung, die am
mechanischen Schalter 15 wirksam ist, auf maximal 4,7 Volt, so daß Überschläge vermieden sind. Ist die
Batterie fast entladen, so liegt am Schalter 15 noch eine Spannung von etwa 1,7VoIt, die zum Leitendsteuern
des Thyristors 11 ausreicht. Der durch den Spannungsteiler
12, 13 fließende Strom beträgt maximal etwa 1,5 μΑ. Die zum Schließen des mechanischen Schalters
15 am Stift 30 erforderliche Kraft liegt je nach Ausbildung des Schalters 15 zweckmäßig in einem
Bereich von etwa 200 bis 900 cN.
Eine Strombegrenzung durch den Widerstand 10 auf etwa 20 bis 30 mA kann zu einer guten Ausnutzung der
Batteriekapazität beitragen. Falls gewünscht, kann der Widerstand 10 verkleinert werden, um eine schnellere
Aufladung des Kond nsators 8 zu erreichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Elektronische Auslosevorrichtung für Schußwaffen,
mit einem mit dem Abzug gekoppelten mechanischen Schalter, dessen einer Anschluß mit
der Steuerelektrode eines elektronischen Schalters gekoppelt ist, der in der Verbindungsleitung
zwischen einem Kondensator und einem von dessen Strom erregten Elektromagneten liegt, wobei eine
Batterie zum Aufladen des Kondensators vorgesehen ist, die mit diesem ohne Zwischenschaltung eines
weiteren mechanisch zu betätigenden Schalters verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der andere Anschluß des mechanischen Schalters (15) mit einem weiteren Kondensator (14)
gekoppelt ist, der Ober einen Spannungsteiler (12,13) in einer Zeit aufladbar ist, die größer ist als die
Aufladezeit des Kondensators (8).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Diode (16) zwischen den der Steuerelektrode des elektronischen Schalters (11)
abgewandten Anschluß des mechanischen Schalters (15) und den Verbindungspunkt zwischen dem
elektronischen Schalter (11), dem Elektromagneten (9) und dem Spannungsteiler (12,13) geschaltet ist.
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