DE1080440B

DE1080440B - Electric igniter for twistless projectiles

Info

Publication number: DE1080440B
Application number: DEB48904A
Authority: DE
Inventors: Samuel Zaugg
Original assignee: Brev Electro Mecaniques S A B
Current assignee: Brev Electro Mecaniques S A B
Priority date: 1957-05-16
Filing date: 1958-05-13
Publication date: 1960-04-21
Also published as: CH339836A; FR1206726A; NL97404C; NL227799A; GB865153A; BE567402A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft einen elektrischen, Zünder für drallose Geschoß mit einem zur Ladung eines Kondensators bestimmten elektrischen Generator, dessen Rotor von einer aus dem Geschoß herausragenden Luftschraube angetrieben \vird.The invention relates to an electric, igniter for twistless projectile with an electric generator intended to charge a capacitor, its The rotor is driven by a propeller protruding from the projectile.

Derartige Zünder unterliegen sehr hohen Anforderungen hinsichtlich ihrer Sicherheit, der raschen Zündung und der Vorkehrungen zum Schütze des Bedienungspersonals. Diese Anforderungen beziehen sich vor allem auf folgende Punkte:Such detonators are subject to very high requirements in terms of their safety, rapid ignition and the precautions to protect the operating personnel. These requirements relate to especially on the following points:

1. Es darf keinerlei Auslösung der Zündung, und es dürfen keine Änderungen in den Funktionsbedingungen während des Transportes des Geschosses eintreten, auch wenn dieser Transport unter sehr rauhen Bedingungen vor sich geht.1. The ignition must not be triggered in any way and there must be no changes in the functional conditions during the transport of the projectile occur even if this transport takes place under very harsh conditions.

2. Das Geschoß muß auf den Boden, und zwar auf sehr harten Boden fallen können, ohne daß die Gefahr einer Explosion besteht.2. The projectile must be able to fall on the ground, on very hard ground, without the danger there is an explosion.

3. Es darf keine Detonationsgefahr während des Ladevorganges bestehen, so etwa während der Einführung des Geschosses in das Rohr einer Kanone, in einen Minenwerfer od. dgl. bzw. während des Aufhängens einer Bombe an einem Flugzeug.3. There must be no risk of detonation during the charging process, for example during the introduction of the projectile in the barrel of a cannon, in a mine thrower or the like. Or during the Hanging a bomb on an airplane.

4. Es muß Gewähr gegen die Auslösung, des. Zünders im Falle von Doppelladungen in einem Minenwerfer gegeben sein.4. There must be a guarantee against the triggering of the detonator in the case of double charges in a mortar be given.

5. Die Mündungssicherheit muß absolut gewährleistet sein.5. The muzzle safety must be absolutely guaranteed.

6. Der Zünder darf nicht durch äußere elektromagnetische und elektrostatische Felder beeinflußbar sein.6. The igniter must not be able to be influenced by external electromagnetic and electrostatic fields be.

7. Der Funktionsablauf beim elektrischen Zünder darf keinen Veränderungen unterliegen, wenn das Geschoß mit verschiedenen Anfangsgeschwindigkeiten abgefeuert wird.7. The functional sequence of the electric igniter must not be subject to any changes if the Projectile is fired at different initial speeds.

8. Die äußeren Abmessungen des Zünders müssen klein sein.8. The external dimensions of the detonator must be small.

9. Der Zünder· darf keine Elemente enthalten, die während längerer Lagerung zerstört werden können.9. The detonator · must not contain any elements that would be destroyed during prolonged storage can.

10. Der Herstellungspreis muß so niedrig wie möglich sein. ·10. The manufacturing price must be as low as possible be. ·

Bei bekannten elektrischen Zündern einschlägiger Art ist es außerordentlich schwierig, allen diesen Bedingungen gerecht zu werden. Im besonderen bereitet es Schwierigkeiten, die Vorrichtung so zu gestalten, daß der Zünder im Augenblick des Abfeuerns eines Schusses scharf gemacht, wird, ohne daß hierdurch auch bei Geschossen mit niedriger Anfangsbeschleunigung die absolute Mündungssicherheit irgendwie leidet und ohne daß der Zünder auf heftige Stöße anspricht.In known electric detonators of the relevant type, it is extremely difficult to meet all of these conditions meet. In particular, it is difficult to design the device so that the fuse is armed at the moment a shot is fired, without this absolute muzzle security even for projectiles with low initial acceleration somehow suffers and without the detonator responding to violent shocks.

Bei - dem . erfindungsgemäßen elektrischen Zünder für drallose Geschosse sind sämtliche vorstehend Elektrischer Zünder für drallose GeschosseIn which . All of the above are electrical igniters of the present invention for twistless projectiles Electric detonator for twistless projectiles

Anmelder:Applicant:

Brevets Electro-Mecaniques S.A. (B.E.M.), Mont-la-Ville (Schweiz) Brev ets Electro-Mecaniques SA (BEM), Mont-la-Ville (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. R Mayer, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, .Hüttenweg 15Representative: Dr.-Ing. R Mayer, patent attorney,
Berlin-Dahlem, .Hüttenweg 15

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 16. Mai 1957Claimed priority:
Switzerland from May 16, 1957

Samuel Zaugg, Söleure (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenSamuel Zaugg, Söleure (Switzerland),
has been named as the inventor

genannten Bedingungen auf einfache Weise erfüllt. Dies gelingt dadurch, daß auf der Generatorwelle ein im Aufladekreis des Kondensators liegender Schalter (Kommutator) mit einem zur Kontaktgabe mit einem feststehenden Kontakt zusammenwirkenden rotierenden Kontakt angeordnet ist, wobei der sich zusammen mit der Generatorwelle drehende Kontakt derart ausgebildet ist, daß er sich entgegen einer elastischen Kraft unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial verstellt und den feststehenden Kontakt erst bei Überschreiten eines Grenzwertes der Drehzahl des Rotors des Generators berührt. - .".mentioned conditions are met in a simple manner. This is achieved in that a on the generator shaft Switch (commutator) located in the charging circuit of the capacitor with one for making contact with one fixed contact cooperating rotating contact is arranged, wherein the together with the generator shaft rotating contact is formed such that it is against an elastic Force adjusted radially under the influence of centrifugal force and the fixed contact only when exceeded touches a limit value of the speed of the rotor of the generator. -. ".

Die. Vorrichtung nach .der Erfindung ist auf diese Weise narrensicher; denn eine Aufladung des Kondensators kann erst dann erfolgen, wenn das Geschoß abgefeuert ist und die Luftschraube und damit der Generator sich drehen. Eine Zündungsauslösung oder Änderungen der Funktionsbedingungen der Zünder können hingegen während des Transportes in gar keinem Fall eintreten, auch wenn der Transport unter sehr rauhen Bedingungen vor sich geht.The. Device according to the invention is based on this Way foolproof; because the capacitor cannot be charged until the projectile has been fired and the propeller and thus the generator turn. An ignition trigger or changes the functional conditions of the detonators, however, cannot under any circumstances during transport occur even if the transport takes place under very harsh conditions.

Diese Sicherheit ist bet bekannten Vorrichtungen, insbesondere auch bei den elektrischen Geschoßzündern nicht gegeben. ., .This security is bet known devices, especially in the case of electric projectile detonators not given. .,.

Dort erhält in vielen Fällen der Zünder bei Gebrauch in einer Ladevorrichtung seine Zündungsenergie erst vor dem Abschuß.· Dazu dient eine von dem Geschützrohr getrennte Stromquelle. Der bekannte Zünder ist mit zwei gegeneinander, und gegenüber dem Zünderkörper isolierten- Kontaktringen versehen, die beim Laden beispielsweise-an den Pluspol der Stromquelle angeschlossen werden und von denen der eineThere, in many cases, the detonator is preserved in use in a charging device its ignition energy only before the launch. · One of the Gun barrel separate power source. The well-known detonator is with two against each other, and against that Igniter body insulated - provided contact rings, which when charging, for example - to the positive pole of the power source be connected and one of which

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zu der einen Kondensatorbelegung, der andere zu der anderen Kondensatorbelegung führt. Der Minuspol der Stromquelle wird beim Laden mit dem Zünderkörper und damit mit den beiden Kondehsatorbelegungen in Kontakt gebracht. Es würden also schon einfache Isolationsfehler genügen, um den Kondensator sich in einem unerwünschten Zeitpunkt in den Zünder entladen zu lassen. Außerdem ist der bekannte Zünder ausschließlich für sich drehende Geschosse bestimmt; die auftretenden Fliehkräfte sind eine Folge dieser Drehbewegung und nicht etwa eine Folge von Drehbewegungen eingebauter rotierender Vorrichtungen wie beim erfindungsgemäßen Zünder.to one capacitor occupancy, the other leads to the other capacitor occupancy. The negative pole The power source is charged with the igniter body and thus with the two capacitor assignments brought in contact. So it would Simple insulation faults are sufficient to switch the capacitor off at an undesired point in time Let the detonator discharge. In addition, the well-known detonator is only for rotating projectiles certainly; the centrifugal forces that occur are a consequence of this rotary movement and not one Sequence of rotary movements of built-in rotating devices as in the case of the igniter according to the invention.

Bei einem anderen bekannten Zünder wird eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen. Stromimpulses mit veränderlicher Zeitverzögerung benutzt, die auf der Entladung eines Kondensators in einen Widerstand basiert; in den zugehörigen Schaltanordnungen sind eine feste Stromquelle (Batterie), eine Gasentladungsröhre, Beschleunigungsschalter sowie mehrere Widerstände und Kondensatoren jeweils zu einem keineswegs einfachen Aufbau zusammengeschaltet. In another known detonator, a device for generating an electrical. Current pulse with a variable time delay based on the discharge of a capacitor into a Resistance based; in the associated switching arrangements are a fixed power source (battery), a Gas discharge tube, accelerator switch and several resistors and capacitors each too interconnected in a structure that is by no means simple.

In der Zeichnung ist beispielhaft und schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zünders dargestellt.The drawing shows, by way of example and schematically, an embodiment of the igniter according to the invention shown.

Fig. 1 zeigt schaubildlich ein Schema der neuartigen Vorrichtung;1 shows a schematic diagram of the novel device;

Fig. 2 gibt dazu im Schnitt eine Einzelheit wieder.Fig. 2 shows a detail in section.

Der dargestellte Zünder weist eine Luftschraube 1 auf, die an einer die vordere Geschoßhülse 3 durchsetzenden Welle 2 befestigt ist. Welle 2 und Geschoßkörper 3 sind durch eine Dichtung 4 gegeneinander abzuschließen. The detonator shown has a propeller 1 which penetrates the front projectile case 3 on a Shaft 2 is attached. Shaft 2 and projectile body 3 are to be sealed off from one another by a seal 4.

. Auf der Welle 2 sitzt ein Magnet 5, der den Rotor eines elektrischen Generators bildet. Dieser Rotor läuft zwischen zwei Ankern 6 und 7, um welche eine Wicklung 8 gelegt ist, deren eines Ende über einen Widerstand 9 an die eine Klemme eines Kondensators. On the shaft 2 there is a magnet 5 that controls the rotor an electrical generator forms. This rotor runs between two armatures 6 and 7, around which one Winding 8 is placed, one end of which via a resistor 9 to one terminal of a capacitor

10 angeschlossen ist. Das andere Ende der Wicklung 8 steht mit einem festen Teil 11 eines Kommutators in Verbindung, der auf die Drehgeschwindigkeit des Generators anspricht. Zum Kommutator gehört ein Kontaktelement 12, das aus einer bogenförmigen Federlamelle besteht, die mit ihrem einen Ende an einem verdickten Teil 13 der Welle 2 montiert ist, während das andere Ende der Lamelle mit dem Element 11 in Berührung kommen kann.10 is connected. The other end of the winding 8 is connected to a fixed part 11 of a commutator Compound responsive to the speed of rotation of the generator. A belongs to the commutator Contact element 12, which consists of an arcuate Consists of spring lamella, which is mounted with one end on a thickened part 13 of the shaft 2, while the other end of the lamella can come into contact with the element 11.

Der Kommutator ist in Fig. 1 nur ganz schematisch dargestellt, während in Wirklichkeit das feste ElementThe commutator is shown in Fig. 1 only very schematically, while in reality the fixed element

11 von einem ringförmigen Isolator 14 (Fig. 2) getragen wird. Fig. 2 zeigt zugleich, daß das Kontaktstück 12 hinreichend gekrümmt ist, um sein freies Ende mit der Anschlußklemme 11 nicht in Berührung kommen zu lassen, wenn die Welle 2 in Ruhe ist.11 is carried by an annular insulator 14 (Fig. 2). Fig. 2 also shows that the contact piece 12 is sufficiently curved so that its free end does not come into contact with the connecting terminal 11 to come when wave 2 is at rest.

Unterhalb des Kommutators ist auf der Welle 2 eine Platte 16 befestigt, die den einen Teil eines Schalters bildet, der dazu bestimmt ist, das Geschoß dann explodieren zu lassen, wenn eine Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Generatorwelle eintritt. Die Platte 16 ist mit einem Anschlag 17 aus Isolierstoff atisgestattet, in dessen Nähe sich ein Kontaktelement 18 befindet, welches in elektrischer Verbindung mit der Platte 16 und der Welle 2 steht. Oberhalb der Platte 16 befindet sich eine elastische Lamelle 19, deren Ebene parallel zur Achse der WdIe 2 verläuft, itnd weiche an einer Büchse 20 befestigt ist, die gegenüber der Platte 16 durch eine Masse 21 isoliert ist. Dank der Elastizität der Lamelle 19 legt sich deren Ende leicht an den Anschlag 17 an. Das untere Ende der Welle 2 ist mit Hilfe einer Kontaktfeder 22 an die Masse des Geschosses gelegt.Below the commutator, a plate 16 is attached to the shaft 2, which is one part of a switch which is designed to detonate the projectile when there is a reduction in the Speed of rotation of the generator shaft occurs. The plate 16 is made of insulating material with a stop 17 atisgestitzt, in the vicinity of which there is a contact element 18 which is in electrical connection with the plate 16 and the shaft 2 stands. Above the plate 16 there is an elastic lamella 19, whose plane runs parallel to the axis of the wall 2, itnd soft is attached to a sleeve 20, the opposite the plate 16 is isolated by a mass 21. Thanks to the elasticity of the lamella 19 lies down The end lightly to the stop 17. The lower end of the shaft 2 is with the help of a contact spring 22 to the Mass of the projectile laid.

Zum beschriebenen elektrischen Zünder gehört schließlich noch ein elektrischer Zündsatz 23, der einerseits an eine Klemme des Kondensators 10 und andererseits an eine elastische Lamelle 24 angeschlossen ist, die mit der Büchse 20 in Kontakt steht. Schließlich ist noch ein Widerstand 25 vorgesehen, der parallel zum Kondensator 10 geschaltet ist.Finally, the described electric igniter also includes an electric ignition charge 23, the connected on the one hand to a terminal of the capacitor 10 and on the other hand to an elastic lamella 24 which is in contact with the sleeve 20. Finally, a resistor 25 is also provided, which is connected in parallel with the capacitor 10.

ίο Der erfindungsgemäße Zünder arbeitet wie folgt: Vor dem Abschuß ist der Kondensator 10 entladen, so daß am Zündsatz 23 keinerlei Spannung anliegt und demgemäß die ganze Vorrichtung gegen unabsichtliche Entladung infolge von Stoßen od. dgl, gesichert ist.ίο The igniter according to the invention works as follows: Before firing, the capacitor 10 is discharged, so that no voltage is applied to the ignition charge 23 and accordingly the entire device is secured against unintentional discharge as a result of bumps or the like is.

Wird das Geschoß verschossen, so wird die Luftschraube 1 in Drehung versetzt und somit auch der Rotor des Generators sehr hohen Drehzahlen in der Größenordnung von etwa 10 000 bis 20000 Umdrehungen pro Minute unterworfen. Unter dem Einfluß der auf das Kontaktstück 12 einwirkenden Zentrifugalkraft kommt dessen Ende 15 mit der Innenwandung des Ringkörpers 14 in Berührung. Bei jeder Umdrehung berührt das Ende 15 der Lamelle 12 auch den festen Kontakt 11, der sich auf einen Teilabschnitt der Wandung des Körpers 14 erstreckt. Die Elemente 11 und 15 wirken auf diese Weise als Kollektor, der dem Ladestrom des Kondensators den Übergang nur in einer Richtung gestattet. Der Widerstand 9 hat dabei den Zweck, den Ladestrom des Kondensators zu begrenzen, um auf diese Weise die erorderliche Mündungssicherheit zu erzielen. Zweckmäßigerweise ist der Widerstand regelbar ausgebildet, um auf diese Weise den gewünschten Wert für die Mündungssicherheit einstellen zu können. Es ist klar, daß, je höher der Widerstand 9 ist, desto mehr Zeit erforderlich wird, um die Aufladung des Kondensators auf eine Spannung zu bringen, welche die Auslösung des Zündsatzes 23 erlaubt.If the projectile is fired, the propeller 1 is set in rotation and thus also the Rotor of the generator very high speeds in the order of about 10,000 to 20,000 revolutions subject per minute. Under the influence of the centrifugal force acting on the contact piece 12 its end 15 comes into contact with the inner wall of the annular body 14. With every revolution the end 15 of the lamella 12 also touches the fixed contact 11, which extends to a section of the Wall of the body 14 extends. The elements 11 and 15 act in this way as a collector, the Charging current of the capacitor only allows the transition in one direction. The resistor 9 has it the purpose of limiting the charging current of the capacitor in order to achieve the required safety of the muzzle to achieve. The resistor is expediently designed to be adjustable in order to respond to this Way to be able to set the desired value for the muzzle security. It is clear that the higher the Resistor 9 is, the more time it takes to charge the capacitor to a voltage to bring, which allows the triggering of the ignition charge 23.

Ist das Geschoß am Ziel angekommen, so wird, auch wenn dies sehr nachgiebig sein sollte wie etwa Erde oder selbst Wasser, die Drehung der Luftschraube 1 und damit der Welle 2 plötzlich abgebremst, so daß die Lamelle 19 infolge der ihr innewohnenden Trägheit mit ihrem Ende am Kontaktstück 18 anschlagt. Auf diese Weise wird der Zündsatz 23 zu den Klemmen des Kondensators 10 über die Lamelle 24 der Büchse 20, die Lamelle 19, das Kontaktstück 18, die Platte 16, die Welle 2 und die Kontaktfeder 22 parallel geschaltet. Dies bewirkt, daß der Kondensator 10 sich in den Zündsatz 23" entlädt und damit die Zündung des Geschosses herbeiführt. Der durch die Lamelle 19 und das Kontaktstück 18 dargestellte Schalter ist sehr empfindlich und ermöglicht hierdurch eine außerordentlich rasche Zündung des Geschosses auch dann, wenn dieses beispielsweise sehr schräg auf ein Ziel auftrifft.Once the projectile has reached its destination, even if this should be very flexible, such as earth or even water, the rotation of the propeller 1 and thus the shaft 2 suddenly slowed down, so that the end of the lamella 19 hits the contact piece 18 as a result of its inherent inertia. In this way, the primer 23 to the terminals of the capacitor 10 via the lamella 24 of the Bushing 20, the lamella 19, the contact piece 18, the plate 16, the shaft 2 and the contact spring 22 in parallel switched. This has the effect that the capacitor 10 discharges into the ignition charge 23 ″ and thus the ignition of the projectile. The one represented by the lamella 19 and the contact piece 18 The switch is very sensitive and enables the projectile to be ignited extremely quickly even if it hits a target very diagonally, for example.

Wenn andererseits infolge irgendeiner Störung das Geschoß beim Auftrefcen nicht gezündet wird, entlädt sich der Kondensator 10 laagsam über den hohen Widerstand 25, so daß nach einer gewissen Zeit das Geschoß automatisch entschärft istOn the other hand, if as a result of some disturbance the projectile fails to fire on impact, it discharges the capacitor 10 loosely across the high resistor 25, so that after a certain time Projectile is automatically defused

Wenn der beschriebene Zünder bei Flugzeugbomben angewendet wird, muß dafür gesorgt werden, daß einIf the detonator described is used on aircraft bombs, it must be ensured that a

Teil der Aufhängevorrichtung für die Bomben einen Vorsprung aufweist, der in die Bewegungsbahn der Luftschraube 1 eingreift und diese demgemäß während des Fluges an einer Drehung hindert. Die Luftschraube 1 kann sich also erst nach dem Ausklinken der Bombe bewegen. Kehrt ein Flugzeug an seine Ab-Part of the suspension device for the bombs has a projection that is in the path of movement of the Engages the propeller 1 and accordingly prevents it from rotating during flight. The propeller 1 can only move after the bomb has been released. If an aircraft returns to its

fiugbasis zurück, ohne Bomben geworfen zu haben, so können diese ohne Risiko wieder abgenommen werden, da die Zünder ja nicht aufgeladen worden sind.flight base without having dropped bombs, so they can be removed again without risk, since the detonators have not been charged.

Der erfindungsgemäße Zünder ist zwar insbesondere für drallose Geschosse von Interesse, so etwa für solche mit eigenem Antrieb, kann aber auch an den üblichen mit Drall abgeschossenen Granaten wie Artilleriegeschossen vorgesehen werden.The fuse according to the invention is of interest in particular for twistless projectiles, for example for those with their own propulsion, but can also use the usual rifled grenades such as Artillery shells are provided.

Claims

Patent claims:

1. Electric detonator for twistless projectiles with a designed to charge a capacitor electric generator, the rotor of which is powered by a propeller protruding from the projectile is driven, characterized in that on the generator shaft (2) a in the charging circuit of the Capacitor (10) lying switch (commutator) with one for making contact with a stationary one Contact (11) cooperating rotating contact (12) is arranged, wherein the together with the generator shaft (2) rotating contact (12) is designed such that it is adjusted radially against an elastic force under the influence of centrifugal force and the stationary Contact (11) only when a limit value for the speed of rotation of the rotor is exceeded Generator.

2. igniter according to claim 1, characterized in that the fixed contact (11) is a Elbow piece is that extends only to such a section of a circle that a collector is formed which allows only one transition direction for the charging current of the capacitor.

3. igniter according to claim 1 and 2, characterized in that the rotating contact (12) as curved spring lamella is formed, one end of which is attached to the shaft (2).

4. igniter according to claim 1 with a contactor through which the capacitor voltage an electrical ignition charge can be transmitted, characterized in that the contactor (16 to 26) is attached to the generator shaft (2) and an elastic action in Has held open position so movable contact (19) that this for the purpose of igniting the Projectile is closed under the influence of a moment of inertia when a decrease the speed of rotation of the generator shaft occurs.

5. igniter according to claim 1 and 4, characterized in that the contactor (16 to 26) as movable contact (19) has a lamella, one end of which sits on the generator shaft (2) and the plane of which is parallel to the axis of this shaft, while the other end of the lamellae elastically against an insulating stop (17) in the vicinity of the preferably fixed mating contact (18) is held.

6. igniter according to claim 1, characterized in that the generator with the capacitor (10) is connected via a resistor (9) which limits the charging current of the capacitor, while a second resistor (25) is connected in parallel with the capacitor, such that this is discharged if the projectile does not explode after reaching the target.

Considered publications:
German Patent No. 502 303;
Swiss Patent No. 217 800.

1 sheet of drawings