DE219905C

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Publication number: DE219905C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Jig 219905 -' KLASSE 65 d. GRUPPE

PIERRE VANDEUREN in BRÜSSEL

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrisch zu entzündende Stoßminen mit gänzlich im Innern der Mine verlaufendem Zündstromkreis, und sie besteht in einer Einrichtung zur Sicherung der Mine gegen Entzündung im Ruhezustande, beim Legen und Aufnehmen sowie bei Ankerkabelbruch.

Gemäß der Erfindung wird diese Sicherung dadurch erreicht, daß der Minenkörper sich

ίο nach der Verankerung im labilen Gleichgewicht befindet und in den Zündstromkreis ein selbsttätig wirkender Sicherheitsstromschließer eingeschaltet ist, der in der Art wirkt, daß er während des Legens der Mine die Leitung der Zündbatterie ausgeschaltet erhält, nach dem Verankern die Zündbatterie und den Stoßzünder in feststellbarer Zeit einschaltet und beim Wiederaufnehmen und Losreißen die Batterie unwirksam macht oder die Mine zur Explosion bringt.

Die Massen der Mine sowie der Befestigungspunkt für das Verankerungskabel sind in der Art angeordnet, daß die Mine beim Legen selbsttätig eine Drehung um 180° zur Ruhelage, d. i. die vor dem Einsenken von ihr eingenommene Lage, ausführt, und daß sie im Falle des Losreißens (Arikerkabelbruches) sich um 180 ° in die Anfangslage oder Ruhelage zurückdreht. Die Mine kann also nacheinander drei Stellungen einnehmen, entsprechend der. Lage bei der Ruhe, beim Legen und beim Losreißen, wobei letztere Stellung mit der ersten übereinstimmt.
Der zum Abfeuern dienende elektrische Stromkreis umfaßt eine Stromquelle (Zündbatterie), bestehend aus einer oder mehreren Trockenbatterien oder Akkumulatoren, eine Zündvorrichtung, einen auf Stoß wirkenden Stromschließer und einen selbsttätigen Sicherheitsstromschließer. Die Zündvorrichtung ist bekannter Art (z. B. eine solche, welche die Entzündung durch Erglühen eines Platindrahtes bewirkt). Der auf Stoß wirkende Stromschließer ist ebenfalls bekannter geeigneter Art (z. B. nach System Mathiesen). Als selbsttätiger Sicherheitsstromschließer dient eine eigentümliche Ausführungsform der bekannten Vorrichtung zur Verzögerung des Stromschlusses beim Legen der Mine, bei welcher zwischen zwei Stromschlußstellen eine bewegliehe Quecksilbermasse in der Art angeordnet ist, daß dieselbe während des Legens der Mine durch einen Verschluß aus Blei oder Zinn von der zweiten Stromschlußstelle getrennt ist und erst durch Auflösen (Amalgamieren) dieses Ver-Schlusses die leitende Verbindung zwischen den beiden Stromschlußstellen herstellen kann. Gemäß der hier benutzten Ausführungsform, die in Fig. ι im Längsschnitt. veranschaulicht ist, besteht der. Sicherheitsstromschließer aus zwei miteinander übereinstimmenden rohrförmigen Hohlkörpern t¹ und t^% aus einem den elektrischen Strom gut leitenden und für Quecksilber unangreifbaren Metall, wie Eisen, Guß oder Stahl. Sie sind an den äußeren Enden mittels Flanschen und Klemmbolzen an Kappen c¹, c² aus nichtleitendem Material und an den inneren Enden in gleicher Weise an einer nichtleitenden Zwischenwand befestigt. Die Befestigungsstellen sind mittels Zwischenpackungen aus Leder oder anderem geeigneten Material gut abgedichtet. An den durch die Kap-

pen gesteckten Klemmen δ¹, δ² für die Stromzuleitungsdrähte w¹, w² sind glockenförmige Körper ft¹ und j>² in der Art befestigt, daß sie eine gleichachsige Lage zu den umschließenden Rohrkörpern t¹ und t² einnehmen und durch einen Zwischenraum von deren Wandung getrennt sind; sie reichen nicht bis an die Zwischenwand d. Diese ist in ihrer Mitte von einem mit ihr dicht und starr verbundenen, beiderends

ίο offenen Rohrstück t³ aus: Eisen durchquert,, welches in die Glocke ft² hereinragt und hier mittels einer Wand e aus einem für Quecksilber angreifbaren Stoff (z. B. Blei oder Zinn) geschlossen ist.. Die beiden Rohrkörper t¹ und t- sind unter sich in beständiger elektrischer Verbindung vermittels der sie an der Wand d- befestigenden, durch diese hindurchgesteckten Bolzen; ihre äußeren Flanschen sind in Verbindung mit einem Leiter w³ (Fig. 1).

Den drei Stellungen, welche die Mine nacheinander einnehmen kann, entsprechen drei Stellungen des selbsttätigen Stromschließers: Stellung I entsprechend der Ruhelage der Mine, Stellung II entsprechend der Stellung beim Einsenken, und Stellung III entsprechend der Stellung nach eingetretenem. Ankerkabelbruch. Die Pfeile f¹, f ², f³ auf der Zeichnung zeigen die Richtung. der Schwerkraft bei den drei Stellungen I, II und III an. Hg bezeichnet' das Quecksilber.

Gesetzt, der Rohrkörper t¹ sei in der in Fig. 1 dargestellten Lage bis zur Ebene des unteren Randes des Rohrstückes t³ mit Quecksilber gefüllt. Bei Stellungen I, II, III werden sich nun die folgenden elektrischen Verbindungen herstellen. Bei der Stellung I — Ruhelage der Mine — steht der Stromschließer senkrecht in der durch den Pfeil f¹ angezeigten Richtung, d. h. t¹ unten, ί² oben, so daß das Quecksilber die Gefäße fi¹, t¹ teilweise anfüllt (Fig. 2). Bei dieser Lage des Apparates sind die Leiter ro¹ und w³ miteinander in Verbindung und der Leiter w^z ist ausgeschaltet. In der Stellung II, d. i. nach Drehung der Mine um 180 ° aus der Stellung I (Richtung P; t¹ oben, t² unten) erfüllt das Quecksilber zuerst das Rohrstück t³ und zerstört die Wand β durch Amalgambildung, so daß nach einer der Stärke der Wand e und ihrer Amalgamierfähigkeit entsprechenden Zeit tlas Quecksilber aus t¹ nach t² fällt. Jetzt sind die Leiter w² und w^z unter Ausschaltung des Leiters ro¹ elektrisch verbunden (Fig. 3), und diese Verbindung bleibt so lange bestehen, bis der Apparat wiederum um mehr als 90° aus der neuen Lage gedreht wird. In der Stellung III, d. i. diejenige, welche die Mine nach Drehung um 180 ° (Richtung Pfeil f³) aus der Stellung II einnimmt, und welche mit der Ruhelage übereinstimmt, ist ein Teil des Quecksilbers aus t² nach t¹ zurückgefallen, der andere Teil verbleibt infolge der aufwärts gerichteten Lage des Rohrstückes t^s in t² ; da in t² infolge des Längenverhältnisses des Rohrstückes t³ und der Glocke φ² diese in das in t² verbliebene Quecksilber taucht, bleibt die elektrische Verbindung zwischen w² und w³ bestehen (Fig. 4); andererseits sind auch w¹ und w³ durch das nach t¹ zurückgefallene Quecksilber miteinander stromleitend verbunden, so daß der Stromweg w¹, w³, w² hergestellt ist. Diese Schaltung bleibt, so lange geschlossen, bis der Apparat wieder eine neue Drehung um 180° erfährt. Von nun ab verbleiben die Leiter w², w³ beständig in elektrischer Verbindung.

Hiernach ist die Wirkungsweise der verschiedenen verfügbaren Sicherungen leicht zu er-. kennen, nämlich Sicherung in der Ruhelage, Sicherung der Feuerbereitschaft während der Tauchlage, selbsttätige Abstellung der Feuerbereitschaft bei Ankerkabelbruch, Abstellung der Feuerbereitschaft nach Verlauf einer bestimmten Zeit sowie Abstellung und Anstellung der Feuerbereitschaft nach Belieben.

1. Die Sicherung in der Ruhelage (Stellung I) kann in verschiedener Weise erreicht werden, von denen folgende angezeigt seien:

a)' Der elektrische Stromkreis bleibt offen, und diese Unterbrechung des Stromweges bleibt selbst dann bestehen, wenn die Mine einen Stoß empfängt oder gekippt wird.

b) Der elektrische Stromkreis wird mit zwei Quellen für elektromotorische Kraft in der Art ausgestattet, daß die beiden elektromotorischen Kräfte bei gleicher Spannung entgegengesetzt zueinander gerichtet sind (Fig. 5), so daß sie sich aufheben; zwischen den Klemmen des Zünders entsteht also auch dann kein Spannungsunterschied, wenn der Stromkreis zufällig durch den auf Stoß wirkenden Stromschließer geschlossen würde.

Die Anwendungen dieser beiden Schaltungsarten sind in den Fig. 2 und 5 gezeigt; der Stromweg der Stromschlußvorrichtung bleibt in w² geöffnet, solange die Mine in der Position I (w¹ und w³ verbunden, w² ausgeschaltet) verbleibt, und auch beim zufälligen Umkippen so lange, als das Quecksilber noch nicht die Wand e weggeräumt hat, so daß man nur die Mine wieder zurückzukippen braucht, um Ex-. plosionen auszuschließen.

2. Die Sicherung gegen Feuerbereitschaft während des Einsenkens (Legen) der Mine wird erreicht durch die. Verzögerung der Herstellung des Stromkreises zur Feuerbereitschaft.

Ein erstes Mittel besteht in der Hemmung des Quecksilbers durch die Wand e des Stromschließers. Die Schaltung ist wie in Fig. 2. Das Umkippen der Mine nach dem Einsenken versetzt den Stromschließer aus der Lage I in die Lage II. Erst nach einem durch Stärke und stoffliche Zusammensetzung' der Wand e

vorauszubestimmenden Zeitverlauf stellt sich die Feuerbereitschaft her, indem durch Schluß der Verbindung w², w^s der Stromschließer, m eingeschaltet wird, wie in den Fig. 3, 6 und 9' durch starke Linien angegeben. Diese Ausführungsweise empfiehlt sich für die Fälle, wo es sich nur um kurze Verzögerungen, wie von einigen Stunden bis zu einem oder zwei Tagen, handelt.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß man die begrenzte Kraft eines Stromerzeugers (Batterie) durch einen besonderen Stromkreis aufbraucht, der sich durch das Umkippen der Mine im Augenblick des Einsenkens herstellt. Durch Regelung des Widerstandes dieses Stromkreises ist die Dauer der Verzögerung zu regeln. Fig. 5 veranschaulicht eine Anwendungsform dieses Verfahrens. Die elektrischen Stromkreise enthalten zwei Batterien g¹ und g².

In der Lage I des Stromschließers sind die beiden Batterien an den Polen des einen Zeichens infolge von deren Verbindung mit dem Leiter w^% offen, andererseits sind sie durch die Leiter w³, w¹ kurzgeschlossen, wie in Fig. 5" mit starken Linien gezeichnet, wodurch ihre elektromotorischen Kräfte im Gleichgewicht gehalten werden und so selbst bei zufälligem Schluß der Lücke m der Zünder α frei von Strom bleibt. Bringt man die Mine in die Lage II, so greift das Quecksilber die Wand e an und tritt erst nach einem gewissen Zeitverlauf in die Kammer t², wie in Fig. 6 gezeigt. Sobald dies geschehen ist, wodurch elektrische Verbindung zwischen den Leitern w² und ze»³ hergestellt wird, wird die Kraft der Batterie g² durch den Widerstand r ³ aufgebraucht, wie in Fig. 6 mit starken Linien gezeichnet; ist dann die elektromotorische Kraft von g² genügend gesunken, so kann beim Schluß der Lücke m der Strom der Batterie g¹ durch den Zünder α fließen, wie -in Fig. 6 durch die in vollen Linien gezeichneten Pfeile angezeigt. Durch Regelung des Widerstandes r² ist die Verzögerungsdauer zu regeln. Dieses . Verfahren empfiehlt sich für lange, z. B. mehrere Tage währende Verzögerungen.

3. Die Abstellung der Mine beim Eintritt von Ankerkabelbruch erfolgt durch .das selbsttätige Zurückkippen der Mine. Durch Rechnung ist leicht festzustellen, in welcher gegenseitigen Lage der Mittelpunkt der Mine, ihr Schwerpunkt und der Angriffspunkt des Verankerungskabels angeordnet werden müssen, um das Zurückkippen zu veranlassen.

Zwei Fälle sind in Betracht zu ziehen:

a) Erfolgt der Kabelbruch früher, als das Quecksilber die Wand β geöffnet hat, so kippt die Mine in die Ruhelage zurück, ohne daß ihr Sicherungszustand eine Änderung erfahren hat.

b) Tritt der Bruch dagegen ein, wenn die

Kammer t^z Quecksilber enthält, so bringt das Zurückkippen der Mine den Stromschließer in die Lage III, in welcher die Leiter w¹, w² und w^s in leitender Verbindung miteinander stehen (Fig. 4, 7 und 10). Die Abstellung der Feuerbereitschaft erfolgt sofort, wenn der in den Fig. 4 und 7 mit starken Linien gezeichnete Kurzschluß vorgesehen ist; sie erfordert nur eine kurze ■ Zeit, wenn ein Widerstand r^s in den Stromkreis geschaltet wird, wie in Fig. 4 und 7 mit gestrichelten Linien gezeichnet. In beiden· Fällen wird die Kraft des Stromerzeugers sehr rasch aufgebraucht, und die treibende Mine ist bereits nach kurzer Zeit unschädlich, indem keine elektromotorische Kraft für die Zündung verfügbar ist.

Ist es erwünscht, die Mine bei Kabelbruch sogleich zur Explosion zu bringen, so wendet man die Schaltung gemäß Fig. 8 an. Kippt die Mine infolge von Kabelbruch zurück, so ' gelangt der Stromschließer in die Lage III, die Leiter w², w^s und w¹ kommen in Verbindung, und der Stromkreis der Batterie g^x schließt sich über den Zünder a, wie in Fig. 10 mit starken Linien gezeichnet.

4. Die selbsttätige Abstellung der Mine nach Verlauf einer bestimmten Zeit kann erzielt werden durch langsamen Verbrauch der elektromotorischen Kraft der zur Zündung dienenden Stromquelle vermittels der Einschaltung eines starken Widerstandes bei Herstellung der Feuerbereitschaft. Fig. 3 und 6 zeigen für . diesen Fall dienliche Schaltungen; ein Widerstand r¹ ist so angeordnet, daß er, wenn der Stromschließer sich in der Lage II befindet (indem w² und w^s leitend miteinander verbunden sind), die elektromotorische Kraft der Batterie g¹ innerhalb einer bestimmten Zeit aufbraucht. Der Strom nimmt den in den Fig. 3 und 6 durch gestrichelte Pfeile angezeigten Weg.

5. Bei Benutzung der Stromleitung nach Fig. 8, 9 und 10 läßt sich die willkürliche Abstellung und Bereitstellung der Mine in sehr einfacher Weise dadurch ermöglichen, daß man an die Klemmen des Zünders zwei voneinan- , der isolierte Leiter, die in Fig. 10 durch die gestrichelten Linien k .und k¹ angedeutet sind, schließt und sie in ein Kabel eingehüllt durch den Minenkörper nach außen führt. Bringt man die äußeren Enden der beiden Leiter k und k¹ miteinander in leitende Verbindung, so ist der Zünder α ausgeschaltet und Explosion der Mine in den durch Fig. 9 und 10 veranschaulichten Lagen unmöglich gemacht, d. h. die Mine ist abgestellt. Durch Aufhebung der leitenden Verbindung zwischen den äußeren Enden der beiden Leiter k und k¹ wird der Zünder α eingeschaltet, d. h. für die verankerte Mine (Lage Fig. 9) die Bereitschaft hergestellt und dadurch zugleich die Mine in den

Stand gesetzt, sich nach Kippen in die Lage io (Aufholen oder Losreißen) zur Explosion zu bringen. Man hat also nur nötig, das. die beiden Leiter k und k¹ enthaltende Kabel aufzufischen und die äußeren Enden der beiden Leiter je nachdem in oder außer leitende Verbindung miteinander zu setzen, um die Mine außer Bereitschaft oder in Bereitschaft zu setzen.

Die Einfachheit der beschriebenen Anordnung zur Herstellung der Feuerbereitschaft gestattet eine verschiedene Verwendung der Mine in taktischer Beziehung. So kann man mit Hilfe gewisser Kombinationen der beschriebenen Schaltungen eine festliegende Verteidigungsmine, eine festliegende Angriffsmine oder eine Mine auf Zeit erhalten.

Da die Einrichtung der Zündung für diese Fälle keine Schwierigkeit bietet, wurde von der zeichnerischen Darstellung abgesehen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Elektrisch zu zündende Stoßmine mit gänzlich im Innern der Mine verlaufendem Zündstromkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der verankerte Minenkörper sich infolge seiner Gewichtsverteilung im labilen Gleichgewicht befindet, und 3äß in~~3en"

'''ZuSSStromfereis ein selbsttätig wirkender Sicherheitsstromschließer eingeschaltet ist, der während des Legens der Mine die Leitung der. Zündbatterie ausgeschaltet erhält, nach dem Verankern die Zündbatterie und den Stoßzünder in feststellbarer Zeit einschaltet und beim Wiederaufnehmen oder Losreißen die Batterie unwirksam macht oder die Mine beim Losreißen zur Explosion bringt.
2. Eine Ausführungsform der Mine nach Anspruch 1, bei welcher der Sicherheitsstromschließer mit einer frei beweglichen Quecksilbermasse in der Weise ausgestattet ist, daß diese erst durch Öffnung eines amalgamierbaren Verschlusses den Stromschluß herstellen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Quecksilbermasse in der Ruhelage der Mine außer Berührung mit dem amalgamierbaren Verschluß gehalten bleibt, beim Legen der Mine durch Kippen derselben mit dem Verschluß in Berührung gebracht wird und durch Auflösen desselben die Verbindung mit der zweiten Stromschlußstelle herstellt, und durch nachfolgendes Zurückkippen (beim Aufholen oder Losreißen) unter Erhaltung der hergestellten Verbindung den Stromkreis mittels eines Teiles ihrer Masse schließt, wobei die An-. Ordnung in der Art getroffen ist, daß die genannten Schlüsse erst nach Kippen der Mine um mindestens 90 ° hergestellt werden.
3. Eine Ausführungsform der Mine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereitschaftsstromkreis Widerstände fr¹, r² und r^s) in der Weise angeordnet sind, daß bzw. der genannte Stromkreis der gelegten Mine nach einem bestimmten Zeitverlauf unwirksam gemacht, die wirksame Herstellung des Bereitschaftsstromkreises durch mehr oder minder lang- same Erschöpfung einer der eigentlichen Minenbatterie ^g¹J gegengeschalteten Batterie fg²) verzögert und im Falle von Ankerkabelbruch die Abstellung der Bereitschaft verzögert, wird.
4. Eine Ausführungsform des Sicherheitsstromschließers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei einander zugekehrten, leitend miteinander verbundenen und an ihren einander abgewendeten Enden durch Böden (c¹, c^%) aus nichtleitendem Stoff geschlossenen rohrförmigen Metallkörpern ft¹, i²), welche an ihren Böden befestigte und mit den Klemmen fb¹, b²) versehene glockenförmige Metallkörper ff¹, f²) umschließen, ein Diaphragma fdj angeordnet ist, welches von einem metallenen Rohrstück ft³) in der Art durchquert ist,'daß dieses in den Körper (t²) hereinragt, wo es durch eine Wand (e) aus amalgamierbarem Stoff geschlossen ist, in der Art, daß Quecksilber, welches in einem oder beiden Körpern ft¹, t²) enthalten ist, je nach Lage der Mine die gewollten Stromkreise herstellt und ohne daß diese Stromkreise durch Neigungen der Mine, die weniger als 90° umfassen, beeinflußt werden.
5. Bei einer Mine nach Anspruch 1 und 2, bei welcher die Schaltung gemäß Fig. 8 bis 10 benutzt ist, eine Anordnung zum willkürlichen An- und Abstellen der Mine unter Wasser durch Kurzschließen ihrer Batterie, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander isolierte und durch den Minenkörper nach außen geführte Leiter (k,k^x) an den inneren Enden in beständige- Verbindung mit den Zünderklemmen sind, während ihre äußeren Enden, je nachdem die Mine abgestellt oder angestellt werden soll, miteinander in oder außer Verbindung gebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.