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Aufschlagzünder Die Erfindung betrifft einen Aufschlagzünder für Drallgeschosse
mit einem im wesentlichen kugelförnvgen, eine in der Transportstellung quer zur
Zünderachs@e gerichtete Abstützfiäche aufweisenden und unter Fliehkrafteinfluß in
eine Zündstellung aufrichtbaren Rotor und mit einer sich in der Transportstellung
in entgegengesetzten Richtungen einerseits am Zündergehäuse und andererseits über
bewegliche, außer Berührung mit dem Rotor bringbare Sperrkörper an der Abstützfiäche
des Rotors abstützenden Verriegelungseinrichtung, die zur Aufhebung der Verriegelung
des Rotors mit beweglichen, in :der Transportstellung die Sperrkörper gegen Verschiebung
sichernden Auslösegliedern versehen ist, wobei .die Auslöseglieder und die Sperrkörper
nacheinander ansprechen und dadurch den lediglich durch Reibung mitgenommenen Rotor
zum Aufrichten freigeben.
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Bei Zündern der genannten Bauart sind die Bestandteile unter anderem
daraufhin gestaltet und angeordnet, daß eine möglichst große Vorrohrsicherheit entsteht.
Diese Sicherheit wunde bisher meistens durch Aufheben einer Verriegelung während
des Fluges des Geschosses angestrebt. Zu diesem Zwecke ist bei einem bekannten Zünder
vorgesehen, daß der Zündstift nach dem Versassen des Waffenrohres infolge der Verzögerung
des Geschosses durch den Luftwiderstand als träge Masse wirkend, andere Bestandteile
vor sich her schiebend, eine Verriegelung von Sperrgliedern, die den Rotor in der
gesicherten Transportstellung halten, löst, damit .er sich in die Zündstellung aufrichten
kann. Nach dem Lösen der Verriegelung haben aber auch die Sperrglieder in axialer
Richtung nach vorn zu wandern, damit der Rotor sich wirklich aufrichten kann. Der
Nachteil dieser Entsicherung liegt darin, daß die Trägheitskräfte, welche beim Verzögern
des Geschosses während des Fluges prinzipiell keine großen sein können, nicht aufzukommen
vermögen gegen die großen Reibungskräfte, welche die zu verschiebenden Teile an
den Wandungen ihrer Führungen unterworfen sind. Schon die .geringste Unwucht oder
exzentrische Lage dieser Teile verursacht bei den üblichen hohen Drehzahlen dieser
Geschosse erhebliche unkontrollierbare Widerstände, zu deren Überwindung unter Umständen
sogar der Rotor durch sein Bestreben sich aufzurichten mithelfen muß.
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In noch stärkerem Maße benachteiligt ist beispielsweise der Rotor
eines anderen bekannten Zünders, bei dem seine Verriegelung in der Transportstellung
durch den Abschußschock gelöst wird, indem eine beharrende Masse einen stanchbaren
Körper in der Weise bleibend' verformt, daß der Rotor dien nötigen Spielraum erhält,
um sich unter dem Einfiuß der eigenen Unwucht aufzurichten. Der Rotor ist dabei
aber gezwungen, die Verriegelungseile selber nach vorn zu schieben, und unterliegt
dadurch ebenfalls unkontrollierbaren Einflüssen.
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Bei einem weiteren Zünder, allerdings anderer Bauart, d. ,h. ohne
kugelförmigen Rotor, sind schon Maßnahmen angewendet worden, um Zünderteile axial
mit Hilfe der Fliehkraft nach vorn zu schieben. Es sind für diesen Zweck Fliehkörper
vorgesehen worden, welche durch Bewegung entlang von zur Zünderachse einen Winkel
bildende Führungen die vorgelagerten Zünderteile nach vorn verdrängen.
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Diesen Maßnahmen gegenüber unterscheidet sich der hier vorgeschlagene
Zünder dadurch, daß die Aufhebung der Verriegelung und, die gän-zliohe Befreiung
des Rotors augenblicklich beim Abschuß und zugleich unter Zuhilfenahme -großer Fliehkräfte
erfolgt, so daß einzig der durch Reibung angetriebene frei kreiselnde Rotor durch
seinen viel länger andauernden Aufrichtvo@ngaang aus der Transportstellung in die
Zündstellung den Moment der Beendigung der Vorrohrsicherheit bestimmt. Die größtmögliche
Vor rohrsicherheit wind dabei gewährleistet durch die erfindungsgemäße Kombination,
wonach ein bekanntes, unter dem Einfluß der beim Abschuß entstehenden Axialbeschleunigung
beharrendes Auslöseglied
und ein mit diesem zusammen bekanntes,
durch dieses eine axiale Verkürzung erfahrendes, stauchbares AusIöseglied in bekannter
Weise längs der Zünderachse, die Sperrkörper dagegen, die beim Abschuß unter dem
Einfluß der Fliehkraft stehen, in an sich bekannter Weise durch Bewegung entlang
zur Zünderachse einen Winkel bildende Führungen die Auslöseglieder nach vorn schiebend
in gegenüber der Aufrichtzeit des Rotors kürzerer Zeit verschiebbar sind.
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In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Zünders dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den als erstes Beispiel
in der Transportstellung dargestellten Zünder, F i g. 2 einen Querschnitt nach der
Linie 11-11 in Fig.1, F i g. 3 eine analoge Darstellung zu F i g. 1 für ein zweites
Ausführungsbeispiel, F i g. 4 den zu F i g. 3, Linie IV-IV gehörenden Querschnitt,
F i g. 5 ein weiteres Beispiel eines Zünders, im Längsschnitt, der im Unterschied
zu den zwei vorhergehenden keinen Selbstzerlegermechanismus aufweist.
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Gemäß F i g. 1 ist hinter der zentralen Bohrung 1 a im Zünderkörper
1 die Sprengkapsel 3 mittels Hülse 2 angebracht. Mit dem Zünderkörper
1 verschraubt wird die Haube 6, wobei der im Zünderkörper eingesetzte,
zentral durchbohrte Lagerkörper 4
und der Führungskörper 5 zwischen beiden
ihre Fixierung erhalten. Den Lagerkörper 4 begrenzt hinten die sphärische
Lagerfläche 4b und vorn die konische Fläche 4a, auf welcher sich die hintere Konusfläche
5a des Führungskörpers 5 abstützt. Eine Membran 18 schließt die stirnseitige
Bohrung der Haube 6 ab.
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In den Führungskörper 5 sind von der hinteren Konusfläche
5a her vier in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnete Schlitze
5 b eingearbeitet, deren Mittelebenen sich in der Zünderachse schneiden und deren
Grund senkrecht zur Zünderachse liegt.
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Im Hohlraum, der durch den Lagerkörper 4 und den Zünderkörper
1 gebildet wird, ist der kugelförmige Rotor 7 gelagert. Eine Zündpille
9 befindet sich in dessen zentraler Bohrung B. Die Büchse
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hält die Zündpille fest und bildet mit ihrer Bohrung die Verbindung zur
Bohrung 7b des Rotors.
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Am Rotor ist die Fläche 7a angefräst, damit die beweglichen Sperrkörper
11 sich mit ihren Flächen lla darauf abstützen können. Geführt werden sie, wie F
i g. 2 zeigt, in den Schlitzen 56 des Führungskörpers 5.
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Ferner ist im Führungskörper 5 eine Hammerhülse 12 beweglich
gelagert. Sie liegt mit ihrer hinteren Endfläche auf dem Bund 13a des Zündstiftes
13 auf, der sich seinerseits auf den Vorderflächen der teilweise aus den Schlitzen
5 b herausragenden Sperrkörpern 11 abstützt. Die Hammerhülse 12 ihrerseits
steht unter dem Druck der in ihrer Bohrung ang.-ordneten, sich vorn am Beharrungskörper
15 abstützenden Z°rlegerfeder 14. Zwischen der Ringfläche 12ci der
Hammerhülse 12 und der Stirnwand des mit seiner konischen Fläche an der Haube
6 anliegenden und in derselben beweglich geführten Beharrungskörpers 15 ist das
plastisch deformierbare Sicherungselement 1.7 eingebaut, durch welches die Hammerhülse
12 und damit auch d:r Zündstift 13, die Sperrkörper 11 und der Rotor
7 unbeweglich in ihrer in den Zeichnungen dargestellten Transportlage verriegelt
sind.
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Die Spitze des Zündstiftes 13 ragt zwischen den inneren Emden derSperrkörper
Il gegen die Fläche 7a des Rotors, berührt ihn aber nicht.
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In bekannter Weise sind die Teile des Selbstzerlegermechanismus angeordnet,
nämlich: in radialen Bohrungen der Hammerhülse 12 befinden sich die der Fliehkraft
unterworfenen Fliehkörper 16,
denen die Konusfläche 5c der Hammerhülse
12
gegenübersteht.
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Der in F i g. 3 und 4. ebenfalls in der Transportstellung verriegelt
dargestellte Zünder unterscheidet sich hauptsächlich darin vom vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel, daß der Sperrkörper als quer zur Längsachse des Zünders beweglicher
Schieber 20 ausgebildet ist. Deswegen hat die Haube 21
eine zylindrische
Bohrung 21a für die Aufnahme des vorderen Teiles des Lagerkörpers 22. Im
Lagerkörper 22 dient eine symmetrisch zur Zünderachse eingeschnittene Quernut
22a dem Schieber 20 als radiale Führungsbahn. Dabei liegt der senkrecht zur
Zünderachse gerichtete Nutengrund in gleicher Ebene wie die Fläche 7 a des Rotors,
damit der Schieber 20,
ohne anzustoßen, mit seinen parallelen Seitenflächen
in der Nut 22a gleiten kann. Seine beiden Endflächen 20a und 20b dagegen sind Anschlagflächen
zur Wegbegrenzung und sind entsprechend dem Radius der Haubenbohrung 21a gerundet.
In die Nut 22a mündet ferner die zentrale Bohrung 22b, damit die Fläche 7 a des
an der Fläche 22d anliegenden Rotors freigelegt ist. Der Führungskörper 23
mit seiner senkrecht zur Zünderachse liegenden hinteren Endfläche stützt sich auf
der rückversetzten, ihn zentrierenden Fläche 22c des Lagerkörpers 22 ab.
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Der Bund 24a am Zündstift 24 dient zur Abstützung auf
dem Stützteil 20c des Schiebers 20, in den eine konische Vertiefung eingearbeitet
ist. In dieser Konusfläche 24b stützt sich der Konus des Bundes ab, während die
Spitze des Zündstiftes 24 frei in den Schlitz 20e des Schiebers eintaucht,
ohne den Rotor zu berühren. Außer diesem hohen Stützteil 20c weist der Schieber
einen niedrigeren, rahmenförmigen Teil 20d auf, wie ihn F i g. 4. zeigt.
Die Innenmaße dieses Rahmens entsprechen mindestens dem Durchmesser der Stützfläche
7a des Rotors 7. Der Schieber ist im übrigen so geformt, daß sein Schwerpunkt im
Stützteil 20 c liegt, und zwar auf der dem Rahmenteil 20 d entgegengesetzten
Seite der Zündera.chse.
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Zur Selbstzerlegung dient auch hier, wie im ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben, eine gleiche Anordnung von Fliehkörpern 16, die auf der Konusfläche
23a des Führungskörpers 23 abrollen.
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F i g. 5 veranschaulicht einen Aufschlagzünder nach Art des in F i
g. 1 dargestellten, jedoch im Gegensatz dazu ohne Einbau eines Selbstzerlegermechanismus.
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Der Lagerkörper 25 weist ebenfalls eine Bohrung 25a auf, deren
Durchmesser groß genug ist, um die Stützfläche 7a des Rotors 7 freizulegen. Die
Sperrkörper 11 erhalten ihre Führung, wie in F i g. 2, in den vier Schlitzen
25b, welche von der Stirnfläche her in den Lagerkörper 25 eingarbeitet sind. Hingegen
liegt hier die in der Bohrung 26b der Zünderhaube 26 geführte Hülse
28, deren Boden durchbohrt ist, direkt auf der Stirnfläche der Sperrkörper
11 auf.
In der Hülse 28 ist der zentral durchbohrte Beharru.ngskörper
29 geführt. Zwischen dessen Schulter und dem Boden der Hülse 28 befindet sich eingespannt
das plastisch verformbare Sicherungselement 17. Dieses drückt den Beharrungskörper
gegen den Bohrungsabsatz 26c und die Hülse 28 auf die Sperrkörper 11, so da:ß die
Verriegelung in der Transportlage gewährleistet ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zündstift 27 durch den
tellerförmigen Kopf 27a in der Bohrung 26a .der Zünderhaube 26 und im Beharrungskörper
29 durch den Bund 27b geführt, während sein Bund 27c auf den Sperrkörpern 11 aufliegt.
Den Abschluß der Bohrung 26a bildet wiederum eine Membran 18.
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Die Wirkungsweise dieser drei Zünderausführungen ergibt sich aus ihrem
oben beschriebenen Aufbau und ist bei den beiden ersten Beispielen im Prinzip gleich:
Beim Abschuß des den Zünder tragenden Geschosses wird der Beharrungskörper 15 nach
hinten geworfen, wobei er das Sicherungselement 17 staucht, bis er an der ringförmigen
Fläche 12 b der Hammerhülse anliegt. Nach dem Abschuß, während der Beschleunigungsphase,
bleiben die Sperrkörper 11 (F i g. 1, 2) bzw. der Schieber 20 (F i g. 3, 4) durch
die Beharrung der vor ihnen angeordneten und sich auf ihnen abstützenden Zünderteile
in der Transportstellung festgehalten. Nachdem das Geschoß das Rohr verlassen 'hat,
wenn also keine beschleunigende Gaskraft mehr auf das Geschoß einwirkt, verlassen
die Sperrkörper 1.1 bzw. der Schieber 20 unter der Wirkung der an
ihnen angreifenden Zentrifugalkraft die in den Zeichnungen dargestellten Stellungen.
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Hierbei gleiten die Sperrkörper 11 (F i g. 1) mit ihren Flächen 11
b entlang der Konusflächen 4 a des Lagerkörpers 4 schräg nasch vorn auswärts, bis
sie mit ihren Stirnflächen am Grunde der Schlitze 5 b im Führungskörper 5
anstoßen. Analog dazu wird der Schieber 20 (F i g. 3, 4) zwischen dem Grund der
Nut 22a und dem Führungskörper 23 geführt und verschoben durch die Zentrifugalkraft,
bis er mit seiner Anschlagfläche 20a an der Bohrung 21a der Haube 21 anliegt.
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Durch diese Bewegungen heben die Sperrkörper 11 bzw. der Schieber
20 den Zündstift 13 bzw. 24 bzw. seinen Bund 13 a bzw. seinen Konus 24 b so weit
nach vorn an, daß die Spitze des Zündstiftes außerhalb des Bereiches des sich aufrichtenden
Rotors ist und daß sich die in der Hammerhülse 12 gelagerten Fliehkörper 16 nach
außen bewegen und auf der Konusfläche 5 c bzw. 23 a abstützen können. Das letzte
kleine Wegstück der Sperrkörper bzw. des Schiebers gibt schließlich dem Zündstift
die notwendige Bewegungsfreiheit in axialer Richtung, indem die Auflage seines Bundes
dahinfällt.
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Mit der Aufhebung dieser Sicherungsstellung der Sperrkörper 11 und
des Schiebers 20 kann sich nun der Rotor 7 unter der Wirkung der Fliehkraft frei
in die Armierungsstellung aufrichten, indem er die Achse seiner Bohrung 8 in die
Längsachse dies Zünders hineindreht. Dann steht die Bohrung 7b dem Zündstift 13
bzw. 24 und die Bohrurig 8 der Sprengkapsel 3 gegenüber. Erst in dieser Lage ist
die als Vorrohrsicherheit bezeichnete Flugstrecke des Geschosses beendet und die
Armierung fertig vollzogen.
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Beim Aufschlag des Geschosses wird im Zünder der Beharrungskörper
15 auf die Fläche 12 b der Hammerhülse 12 geschlagen. Dadurch verlassen d:e Fliehkörper
16 ihre Sperrstellung, bewegen sich in ihren Bohrungen nach innen und werden mit
der Hammerhülse 12 samt dem Zündstift 13 bzw. 24 nach hinten geworfen. Dabei gelangt
die Spitze des Zündstiftes durch die Öffnung 7 b des Rotors 7 hindurch und sticht
die Zündhülle 9 an, worauf sich der so entstandene Zündstrahl durch die Bohrung
la auf die Sprengkapsel 3 überträgt und diese ihrerseits die Detonation der Sprengladung
des Geschosses bewirkt.
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Wenn aber kein Aufschlag erfolgt und die Drehzahl des Geschosses infolge
der Luftreibung absinkt, so tritt der Selbstzerlegermechanismus in bekannter Weise
in Funktion: Sobald die Druckkraft der Zerle@gerfeder 14 die ihr entgegengesetzt
gerichtete axiale Komponente der durch die Fliehkraft erzeugten, durch die Konusfläche
5 c bzw. 23a übertragenen Reaktionskraft überwindet, wirft die Hammerhülse 12 den
Zündstift 13 bzw. 24 nach hinten gegen die Zündpille 9, womit die Selbstzerlegung
des Geschosses eingeleitet ist.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 3 und 4 ist der Vorgang
analog, nur dringt hier der nach hinten bewegte Zündstift 24 durch die Öffnung des
rahmenförmigen Schioberteiles 20d in den Rotor 7 und die Zündpille 9 ein.
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Die Wirkungsweise des Zünders gemäß Ausführungsbeispiel F i g. 5 ergibt
sich ebenfalls aus seinem oben beschriebenen Aufbau und entspricht im wesentlichen,
abgesehen vom Fehlen des Selbstzerlegers, den vorstehenden Funktionsbeschreibungen:
Beim Abschuß wird nach der Stauchung des Sicherheitselementes 17 ,durch den Beharrungskörper
29 die Blockierung der Sperrkörper 11 dann aufgehoben, wenn die Beschleunigungsphase
beendet ist, die Speerkörper 11 bewegen sich hierauf in bereits beschridbener
Weise nach außen und vorn, geben dadurch den Rotor 7 frei und entziehen während
der Aufrichtbewegung des Rotors dem Zündstift 27 die Auflage erst im letzten Wegstück,
so daß dessen Spitze den Rotor nicht mehr berühren kann.
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Dadurch wird das zum Erzielen von großer Vorrohrsicherheit artgestrebte,
von äußeren Einwirkungen freie Aufrichten des Rotors auch in diesem Beispiel gewährleistet.