[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Annäherungsschalter zum Zünden einer Hohlladung,
insbesondere für eine Mine, unter Verwendung eines elektrischen Schwingkreises mit
einer Zylinderspule.
[0002] Bei Minen zur Bekämpfung von Landfahrzeugen ist es bekannt, Annäherungsschalter zum
Zünden der Sprengladung vorzusehen, wobei diese Annäherungsschalter durch Schallwellen
oder Veränderungen eines magnetischen Feldes gesteuert werden. Besonders einfach
aufgebaute und funktionssichere Annäherungsschalter werden auf der Basis von Schwingkreisen
erhalten, die durch das sich nähernde Fahrzeug verstimmt werden und die Zündung der
Mine auslösen. Solche auf der Basis von elektrischen Schwingkreisen beruhende Annäherungsschalter
können jedoch nicht zum Zünden von Hohlladungen eingesetzt werden, weil der der Sprengladung
zielseitig vorgelagerte, metallische Hohlkörper eine zu starke Dämpfung des Schwingkreises
aufgrund der im Hohlkörper induzierten Wirbelströme bewirkt.
[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu vermeiden und einen
Annäherungsschalter zum Zünden einer Hohlladung auf der Basis eines elektrischen Schwingkreises
zu schaffen, dessen Ansprechempfindlichkeit nicht durch den metallischen Hohlkörper
der Hohlladung beeinträchtigt wird.
[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die dem metallischen Hohlkörper
der Hohlladung zielseitig vorgelagerte, mit einer elektrostatischen Schirmung ver
sehene Zylinderspule des Schwingkreises auf ihrer vom Ziel abgewandten Seite mit einem
koaxialen Ferritring verschiebefest und elektrisch isoliert verbunden ist.
[0005] Durch das Vorsehen eines der Zylinderspule des Schwingkreises zugeordneten, koaxialen
Ferritringes auf der dem Ziel abgekehrten Spulenseite durchsetzen die Feldlinien des
durch die Zylinderspule erregten elektromagnetischen Feldes aufgrund des gegenüber
Luft wesentlich geringeren magnetischen Widerstandes des Ferritringes den Ferritring
im wesentlichen radial, so daß eine störende Feldausbreitung in den Bereich des metallischen
Hohlkörpers der Hohlladung unterbunden wird. Es werden daher keine Wirbelströme im
metallischen Hohlkörper der Hohlladung induziert werden.
[0006] Da der Ferritring aus einem Werkstoff hoher Permeabilität und eines vergleichsweise
großen spezifischen Ohmschen Widerstandes hergestellt werden kann, können die durch
das Spulenfeld im Ferritkern induzierten Wirbelströme auf ein zulässiges Maß herabgesetzt
werden, ohne die Funktionsfähigkeit des Annäherungsschalters zu gefährden. In diesem
Zusammenhang ist ja zu berücksichtigen, daß der Annäherungsschalter erst bei einem
vergleichsweise geringen Abstand des Zieles von der Hohlladung ansprechen soll und
eine entsprechende Ausbreitung des Spulenfeldes in Richtung des Zieles durch den Ferritring
auf der dem Ziel abgewandten Spulenseite nicht verhindert werden kann. Um die Funktionssicherheit
eines solchen Annäherungsschalters zu gewährleisten, muß allerdings dafür gesorgt
werden, daß der Ferritring verschiebefest mit der Zylinderspule des Schwingkreises
verbunden ist, damit nicht Relativbewegungen zwischen der Zylinderspule und dem Ferritkern
zu einer unter Umständen ein Ansprechen des Annäherungsschalters bewirkenden Verstimmung
des Schwingkreises führen können. Dem gleichen Zweck dient die elektrostatische Schirmung
der Zylinderspule des Schwingkreises, so daß kapazitive Störeinflüsse ausgeschaltet
werden können. Thermische Einflüsse, wie z. B. eine Temperaturdrift, sind dabei durch
die an die Schaltung ange schlossene Elektronik kompensierbar.
[0007] Der Ferritring kann in verschiedener Art und Weise mit der Zylinderspule des Schwingkreises
verbunden werden, da es lediglich auf eine veschiebefest Zuordnung des Ferritringes
zur Zylinderspule ankommt. Besonders vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse werden
allerdings dadurch sichergestellt, daß der Ferritring mit der Zylinderspule des Schwingkreises
durch eine elektrisch isolierende Klebeschicht verbunden wird. Diese Klebeschnicht
macht nicht nur andere gegebenenfalls die Ausbildung des Spulenfeldes beeinflussende
Verbindungsmittel überflüssig, sondern ergibt auch eine wirksame elektrische Isolierung
zwischen der Zylinderspule bzw. ihrer elektrostatischen Schirmung und dem Ferritring.
[0008] Zur Halterung der Zylinderspule des Schwingkreises und des mit der Zylinderspule
verbundenen Ferritringes kann in weiterer in einer elektrisch isolierenden Vergußmasse
eingebettet sein, wobei die Zylinderspule mit dem Ferritring zunächst in ein Kunststoffgehäuse
eingesetzt werden kann, das dann mit der Vergußmasse ausgefüllt wird, die vorzugsweise
aus einem dauerelastischen Werkstoff gebildet wird.
[0009] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine Hohlladung mit einer Zylinderspule eines erfindungsgemäßen Annäherungsschalters
in einem schematischen Axialschnitt und
Fig. 2 den Querschnitt der Zylinderspule des Schwingkreises des Annäherungsschalters
in einem größeren Maßstab. Gemäß Fig. 1 besteht die dargestellte Hohlladung aus einem
Kunststoffgehäuse 1, das mit Sprengstoff 2 gefüllt ist und zielseitig durch einen
metallischen Hohlkörper 3 üblicherweise in Form eines Hohlkegels abgeschlossen ist.
Das Gehäuse 1 bildet dabei eine ringförmige Aufnahme 4 für die Zylinderspule 5 eines
nicht näher dargestellten Schwingkreises eines Annäherungsschalters zum Zünden der
Hohlladung. Diese Zylinderspule 5 ist mit einer elektrostatischen Schirmung 6 versehen
und auf ihrer vom Ziel abgewandten Seite mit einem koaxialen Ferritring 7 veschiebefest
verbunden. Zur Verbindung des Ferritringes 7 und der Zylinderspule 5 dient eine
Klebeschicht 8, die zugleich eine elektrische Isolierung zwischen dem Ferritring
7 und der elektrostatischen Schirmung 6 bzw. der Zylinderspule 5 ergibt. Die mit
dem Ferritring 7 verbundene Zylinderspule 5 des Annäherungsschalters ist innerhalb
der ringförmigen Aufnahme 4 des Kunststoffgehäuses 1 in eine dauerelastische Vergußmasse
9 eingebettet, was eine gute Halterung der Zylinderspule 5 mit dem Ferritring 7 sicherstellt.
[0010] Da der Ferritring 7 einen gegenüber Luft sehr kleinen magnetischen Widerstand aufweist,
schließen sich die Feldlinien des durch die Zylinderspule 5 des Schwingkreises erregten
elektromagnetischen Feldes über diesen Ferritring 7, so daß der metallische Hohlkörper
3 der Hohlladung in einem im wesentlichen feldfreien Raum liegt. In dem metallischen
Hohlkörper 3 können daher keine den Schwingkreis in unzulässiger Weise dämpfenden
Wirbelströme induziert werden. Die Induktion von Wirbelströmen im Ferritring 7 kann
ohne Schwierigkeiten auf einen zulässigen Wert begrenzt werden, weil der Werkstoff
für den Ferritring 7 eine hohe Permeabilität und einen vergleichsweise großen spezifischen
Ohmschen Widerstand aufweisen kann, der die Induktion größerer Wirbelströme unterbindet
und damit die Bedämpfung des Schwingkreises in einem vertretbaren Bereich hält. Trotz
des Ferritringes 7 auf der dem Ziel abgekehrten Seite der Zylinderspule 6 kann sich
somit ein ausreichend großes Spulenfeld in Richtung des Zieles ausbilden, das bei
einer Zielannäherung durch das Ziel verändert wird, so daß die damit verbundene Verstimmung
des Schwingkreises des Annäherungsschalters zum Zünden der Hohlladung ausgenützt
werden kann.
[0011] Obwohl sich erfindungsgemäße Annäherungsschalter mit besonderem Vorteil bei Hohlladungen
für Minen einsetzen lassen, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf diesen
Anwendungsfall beschränkt. Mit Hohlladungen versehene Flugkörper, Granaten und Geschoße
können ebenfalls mit solchen Annäherungsschaltern versehen werden, wenn es gilt, die
Hohlladung in einem bestimmten Abstand vom Ziel zu zünden.
1. Annäherungsschalter zum Zünden einer Hohlladung, insbesondere für eine Mine, unter
Verwendung eines elektrischen Schwingkreises mit einer Zylinderspule, dadurch gekennzeichnet,
daß die dem metallischen Hohlkörper (3) der Hohlladung zielseitig vorgelagerte, mit
einer elektrostatischen Schirmung (6) versehene Zylinderspule (5) des Schwingkreises
auf ihrer vom Ziel abgewandten Seite mit einem koaxialen Ferritring (7) verschiebefest
und elektrisch isoliert verbunden ist.
2. Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritring
(7) mit der Zylinderspule (5) des Schwingkreises durch eine elektrisch isolierende
Klebeschicht (8) verbunden ist.
3. Annäherungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderspule
(5) mit dem Ferritring (7) in einer elektrisch isolierenden Vergußmasse (9) eingebettet
ist.