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Elektrischer Zünder.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Geschosszünder, bei dem die Entladeenergie eines elektrischen Kondensators zur Entzündung des Zündsatzes verwendet wird und bezweckt unter Vermeidung mechanisch wirkender Sicherungseinrichtungen den Zünder durch besondere Schaltung des Kondensators rohrsicher zu machen.
Der Zünder nach der Erfindung enthält zwei miteinander über den Zündsatz in Reihe geschaltete Kondensatoren, die von einer Stromquelle auf gleiche Spannung aufgeladen werden und wovon sich der eine nach dem Abschuss des Geschosses über einen Widerstand entlädt, so dass erst nach einer bestimmten Geschossflugzeit zwischen den über den Zündsatz miteinander verbundenen Polen der beiden Kondensatoren eine zur Entzündung des Zündsatzes ausreichende Spannung entsteht.
Hiebei kann der Zündsatz entweder durch einen in ihm eingebetteten, stromdurchflossenen Heizdraht oder durch eine Funkenbrüeke, die zwischen zwei in Abstand voneinander liegenden Polen der Leitung zu den Kondensatoren gebildet wird, auf den zu seiner Entzündung erforderlichen Wärmegrad gebracht werden. Als Stromquelle zum Aufladen der Kondensatoren kann ein in bekannter Weise im Zünder gelagerter permanenter Magnet dienen, der, je nachdem es sich um einen Zeit-oder Aufschlagzünder handelt, durch seine beim Abschuss oder beim Auftreffen des Geschosses auf ein Ziel gegenüber einer mit den Kondensatoren verbundenen Spule einsetzende Relativbewegung in dieser einen Induktionsstrom erzeugt.
Oder die Kondensatoren werden von einer vom Geschoss getrennten Energiequelle aus aufgeladen, eine Massnahme, die auch für sämtliche anders gestalteten, mit Kondensatoren versehenen Zünder anwendbar ist und einen einfachen elektrischen Zünder kleinsten Raumbedarfs ergibt.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Aufsehlagzünders nach der Erfindung in schematischer Darstellung. Es zeigt Fig. 1 ein schematisches Schaltbild der elektrischen Einrichtung des Zünders mit einem permanenten Magneten als Stromquelle. Fig. 2 gibt die Spannung-Zeit-Schaubilder der beiden Kondensatoren an ; Fig. 3 zeigt das schematische Schaltbild eines Zünders, dessen Kondensator von einer vom Geschoss getrennten Stromquelle aus aufgeladen wird.
Im Beispiel nach Fig. 1 ist der permanente Magnet a in der Spule b in Richtung der Geschosslängsachse verschieblich gelagert. Das eine Ende der Spule b ist an die Leitung e angeschlossen, welche die einen Belege der beiden Kondensatoren c und d miteinander verbindet. Das andere Ende der Spule b ist über die beiden Kontakte f und g durch die Leitungen h und i bei den Punkten k und I mit den zweiten Belegen der Kondensatoren c und d verbunden. Die Punkte k und I stehen über einen im Zündsatz m eingebetteten Zünddraht n durch die Leitung o miteinander in Verbindung, die durch einen Schliesskontakt p, pi unterbrochen ist.
Der Kontakt p, pi ist so ausgebildet, dass er erst beim Auftreffen des Geschosses auf ein Ziel, beispielsweise durch Trägheitswirkung einer Kontaktplatte geschlossen wird.
Die beiden Belege des einen Kondensators sind ausserdem über den hoehohmigen Widerstand q miteinander geschlossen.
Beim Abfeuern des Geschosses bewegt sich der Magnet a infolge d r Trägheit seiner Masse durch die Spule b und erzeugt in dieser einen Induktionsstrom, durch den die beiden Kondensatoren c und d
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mit gleicher Spannung aufgeladen werden. Am Ende seiner Bewegung schaltet der Magnet a unter Öffnen der Kontakte 'uhd' < g die geladenen Kondensatoren von der Spule b ab. Da die beiden Kondensatoren c und d parallel miteinander aufgeladen wurden, so herrscht unmittelbar nach dem Aufladen zwischen den beiden Punkten fund l keine Potentialdifferenz.
Würde sofort nach dem Abschuss, wenn sich also das Geschoss noch im Rohr oder erst kurz davor befindet, aus irgendwelchem Grunde der Auf- schlagzündkontakt p, pi geschlossen, so kann durch den Zünddraht n kein Strom fliessen und eine Zündung nicht erfolgen, da die Punkte Je und l sich auf gleichem Potential befinden.
Nach dem Aufladen entlädt sich der eine Kondensator d über den Widerstand q ziemlich rasch ; der Kondensator c verliert infolge der Unvollkommenheit seiner Dielektrika nur ganz allmählich etwas an Spannung. Diese Vorgänge sind in Fig. 2 in der Spannung-Zeit-Kurve !' für den einen Kondensator c und der Kurve s für den ändern Kondensator cl dargestellt.
Beim Abschuss (t = Null) haben beide Kondensatoren die Spannung E ; zur Zeit t1 herrscht zwischen den Punkten k und I der beiden Kondensatoren eine Spannung E'1#E1, die bei einem gleichzeitigen, unvorhergesehenen Schliessen des Kontakts p, PI noch nicht gross genug wäre, um von dem einen Kondensator c zu dem andern Kondensator d einen zur sofortigen Entzündung des Zündsatzes m hinreichenden Strom durch den Zünddraht n zu schicken. Erst durch den weiteren Ausgleich der beiden Kondensatoren auch über den Widerstand q würde in diesem Falle der Zünddraht n auf die zur Entzündung des Zündsatzes erforderliche Temperatur erwärmt werden, was jedoch nur allmählich geschehen würde.
Nach der Zeit t2 ist die Spannungs- differenz E's- der beiden Kondensatoren c und d so gross geworden, dass, wenn der Kontakt p, 1h jetzt geschlossen wird, durch Stromausgleieh zwischen den beiden Kondensatoren c und d über den Zündsatz m, dessen sofortige Entzündung eintritt.
Der Widerstand q und damit die Entladung des Kondensators cl ist so abgestimmt, dass zur Zeit t2 einer hinreichenden Spannungsdifferenz zwischen den beiden Kondensatoren c und cl das Geschoss sieh schon in geht ; riger Entfernung vom Rohr befindet und ein nunmehriges vorzeitiges Schliessen des Kontaktes p, pi und eine darauf folgende sofortige Entzündung des Zündsatzes für das Geschütz und die Bedienungsmannschaft gefahrlos ist.
Dieser rein elektrische Aufsehlagzünder ist demnach erstens transportsicher, da er erst nach dem Abschuss elektrische ZÜ. l1dungsenergie erhält, zweitens rohrsicher, da erst nach dem Verlassen des Rohrs über dem Zündsatz ein Strom von der zur sofortigen Entzündung des Zündsatzes erforderlichen Spannung gebildet ist und drittens hochempfindlich, da der Aufsehlagzündkontakt schon durch geringe Kraftwirkung geschlossen werden kann und nach Schliessen des Kontaktes der Verzug in der elektrischen Einrichtung äusserst klein ist.
Der Zündsatz m kann anstatt durch den Zünddraht M. auch durch eine in der Leitung o gebildete Funkenbrüeke zur Entzündung gebracht werden. Hiebei ist die Leitung o über den Zündsatz tu auf kurzer Strecke unterbrochen. Eine Funkenbrücke über den Zündsatz m. kann jedoch nach Schliessen des Kontakts p, pi erst dann entstehen, nachdem durch Entladung des einen Kondensators cl über den Widerstand q zwischen den Punkten k und I eine bestimmte Spannungsdifferenz besteht.
Man kann den Widerstand q, über den sich der eine Kondensator d entlädt, auch regelbar ausbilden. Damit ist dann die Entladezeit des Kondensators d veränderlich einstellbar gemacht und ein rohrsicherer Zeitzünder geschaffen, indem je nach der am Widerstand q eingestellten Widerstandsgrösse zwischen den über den Zündsatz m miteinander geschalteten Polen : und I der beiden Konden- satoren nach kürzerer oder längerer Zeit die zur Entzündung des Zündsatzes erforderliche Spannung entsteht. Zweckmässig wird hiebei über den Zündsatz m in der Leitung o zu den Kondensatoren eine
Funkenstrecke angeordnet. Der Aufschlagzündkontakt p, PI in der Leitung o über den Zündsatz m kommt hiebei in Wegfall, die Leitung k, o, l ist, abgesehen von der Funkenstrecke, von vornherein geschlossen.
Erfolgt die Entzündung des Zündsatzes m mittels einer Funkenbrücke, so können zur Einstellung verschiedener Zündzeitpunkte auch die beiden Pole über den Zündsatz m in der Leitung o zu den beiden Kondensatoren c und cl in veränderlichem Abstand zueinander einstellbar gemacht sein. Je nach
Einstellung einer kleineren oder grösseren Funkenstrecke wird durch die fortschreitende Entladung des einen Kondensators cl über den Widerstand q die zwischen den beiden Kondensatoren e und cl zur
Bildung einer Funkenbrücke erforderliche Spannungsdifferenz nach kürzerer oder längerer Zeit gebildet sein.
Der Aufschlagzünder mit dem Schaltbild nach Fig. 3 wird von einer vom Geschoss getrennten
Stromquelle aufgeladen ; die sonstige elektrische Einrichtung und die Wirkungsweise des Zünders entsprechen der des Zünders nach Fig. 1. Als Stromquelle kann ein besonders mitgeführter Generator oder ein Element dienen. Zum Aufladen des Zünders werden beispielsweise die die einen Belege der beiden Kondensatoren c und d unmittelbar miteinander verbindende Leitung e an den Minuspol, die zu den andern Belegen der Kondensatoren führenden Leitungen h und i an den Pluspol der Energie- quelle angeschlossen. Handelt es sich um einen Zeitzünder, so kann hiebei die Energiequelle der Zünder- stellmaschine eingeordnet sein, so dass das Aufladen des Zünders beim Tempieren erfolgt.
Oder man ordnet im Geschützrohr zwei mit den Polen der Stromquelle verbundene Kontaktstellen an, so dass das Aufladen der Kondensatoren des Zünders beim Einführen des Geschosses in das Rohr oder, bei
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geeigneter Verbindung der Kontaktstellen mit der Abzugsvorrichtung, erst beim Abschuss erfolgt. Ist die Energiequelle vom Geschoss getrennt, so wird in die den einen Kondensator cl des Zünders über den Widerstand q schliessende Leitung ein Schalter gelegt, der den Kondensator erst beim Abfeuern des Geschosses selbsttätig schliesst, um zu verhindern, dass sieh der gegebenenfalls vor dem Abschuss aufgeladene Kondensator cl schon vor dem Abschuss wieder entlädt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Geschosszünder, bei dem die Entladeenergie eines elektrischen Kondensators zur Entzündung des Zündsatzes verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zünder zwei über den Zündsatz (m) miteinander in Reihe geschaltete Kondensatoren (c und d) enthält, die von einer Stromquelle (a, Fig. 1) auf gleiche Spannung aufgeladen werden und wovon sich der eine Kondensator (col) nach dem Abfeuern des Geschosses über einen Widerstand entlädt, so dass erst nach einer bestimmten Geschossflugzeit zwischen den über den Zündsatz (m) miteinander geschalteten Polen (k und der beiden Kondensatoren (c und d) eine zur Entzündung des Zündsatzes (m) ausreichende Spannung entsteht.