DE2548863A1 - Unterwasserzuendvorrichtung - Google Patents

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

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PA Dr. Zumstein et al, 8 München 2, Bräuhausstraße

8 MÜNCHEN 2,

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6/Iii Non 307

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Unt erwass erzündvorri chtung

Die Erfindung betrifft eine Unterwasserzündvorrichtung mit einer Einrichtung zum Adjustieren der Detonationstiefe, welche eine in einem Gehäuse bewegbaren Kolben und einen Zündstift enthält, der eine Zündpatrone beaufschlagt. Der Kolben wird von dem ihn umgebenden Wasserdruck in Richtung der Zündpatrone beaufschlagt.

Derartige Zündvorrichtungen sind beispielsweise in der G-B-PS 1 137 212 und in der S-PS 327 654 vorgeschlagen. Der Hauptnachteil bei diesen Zündvorrichtungen ist darin zu sehen, daß die Einrichtung zum Adjustieren der Detonationstiefe ungenau anspricht, so daß keine ständig was derholbare Adjustierung für die erforderliche Detonationstiefe möglich ist. Dieser Nachteil tritt bei der in der GB-PS 1 137 212 beschriebenen Vorrichtung dadurch auf, daß ein Scherstift vorgesehen ist und

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bei der S-PS 327 654 eine Seherschei"be mit einem Verbindungsstück vorgesehen ist, das bestimmte relative Lagen zu einer Abschereinrichtung auf dem Zündstift einnimmt, welche verschiedene Scherwiderstände zur Folge haben.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Unterwasserzündvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Detonationstiefe wiederholbar und mit äußerst- hoher Genauigkeit einstellbar ist. Vorzugsweise soll die Vorrichtung so einfach wie möglich aufgebaut und in den Gesteheungskosten billig sein, jedoch gleichzeitig die schärfsten Sicherheitsauflagen erfüllen können.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Uhterwasserzündvorrichtung dadurch aus, daß ein Scherring den Kolben am Gehäuse festlegt, der bei einem vorgegebenen Y/asserdruck derart abscherbar ist, daß er den Kolben freigibt, der sich in Richtung der Zündpatrone unter Einwirkung einer Feder bewegt, und daß die Länge des Umfangs' des Scherringes, die'zwischen dem Kolben und dem Gehäuse liegt, zum Pestlegen einer vorgegebenen Detonationstiefe einstellbar ist.

Andere Ausführungsformen einer Zündvorrichtung der eingangs genannten Art weisen Stahldruckfedern auf, welche zwischen den Kolben und der Zündpatrone angeordnet sind und durch den Wasserdruck über den Kolben vorgespannt sind, so daß der Zündstift nach dem Abscheren des Schergliedes freikommt und auf die Zündpatrone unter der Einwirkung der Feder auftrifft. Hierbei liegt der Nachteil einerseits darin, daß sich der Zündstift relativ zum Kolben bewegen muß, und daß andererseits eine Stahlfeder vorgesehen sein muß.

Bei der Zündvorrichtung gemäß der Erfindung werden diese Nachteile überwunden, bei der eine Kammer über dem Kolben liegt, die in Verbindung mit der Umgebung steht und derart ausgebildet ist, daß ein in der Kammer eingeschlossenes Luftvolumen durch

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das eindringende Wasser komprimiert wird, wo"bei dieses komprimierte Luftvolumen wie eine Feder auf den Kolben wirkt.

Vorzugsweise wird das Luftvolumen dadurch erzeugt, daß die Kammer einen Deckel aufweist, der auf dem Gehäuse angeordnet ist and einen in der Mitte liegenden Vorsprung in Richtung des Kolbens aufweist, der mit Einlaßkanälen versehen ist, die die Kammer mit der Umgebung verbinden.

Ein weiterer Nachteil bei den bereits vorgeschlagenen Zündvorrichtungen der eingangs genannten Art liegt darin, daß eine Stoßwelle infolge einer Explosion in der Umgebung die Zündvorrichtungen auslösen können, obwohl die erforderliche Detonationstiefe noch nicht erreicht ist.

Dieser Nachteil wird bei der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung dadurch überwunden, daß Öffnungen mit relativ kleinen Durchmessern, verglichen zu dem großen Durchmesser der Einlaßkanäle vorgesehen sind, wobei die Einlaßkanäle mit der Umgebung in Verbindung stehen. Durch diese plötzliche Zunahme des Durchmessers in Einströmrichtung in die Kammer kann eine von außen einwirkende Stoßwelle den Druck in der Kammer nicht beeinflußen.

Vorzugsweise ist der Sch'irring am Gehäuse angebracht und weist nach innen vorspringende Scherabschnitte auf, welche an Umfangsnuten an Abschnitten des Außenumfangs des Kolbens eingreifen, wobei der Kolben drehbar ist, um die Länge jedes Scherabschnittes einzustellen, der in die entsprechende Umfangsnut am Kolben eingreift.

Um vorzugsweise den Kolben drehen zu können, ohne daß der Deckel abgenommen werden muß, weist er einen fingerförmigen Abschnitt auf, der in einen Schulterabschnitt am Kolben eingreift.

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Der Kolben weist eine Tiefenskala auf, und der Deckel ist über der Skala lichtdurchlässig. Auf diese Weise kann die erforderliche Detonationstiefe mit hoher Genauigkeit ohne besondere Werkzeuge oder ähnliches eingestellt werden.

Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist insbesondere für Unterwasserzünder geeignet, kann jedoch auch für militärische Unterwassergeräte sowie als Signal bzw. Leuchtpatrone verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Unterwasserzündvorrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Zündvorrichtung, wobei der Deckel entfernt ist.

Die Zündvorrichtung gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse 1, einen Deckel 2, einen Kolben 3, einen Sicherheitsstopfen 4 und eine Explosionsladung 5 auf.

Der Kolben 3, der axial in dem Gehäuse 1 bewegbar ist und radial verlaufende Verstärkungsrippen 3A und eine kreisförmige Dichtung 6 aufweist, ist zusätzlich mit einer Ausnehmung bzw. Nut 3B über einen Teil des Außenumfangs versehen (siehe linke Seite in Fig. 1 und linke und rechte Seite in Fig. 2). Die Aussparungen oder Nuten 3B sind entsprechend einem dünnen Scherring 7 ausgelegt, der vorzugsweise aus Aluminium besteht und dessen Dicke vorzugsweise 0,24 mm beträgt. In Fig. 2 besitzt der Scherring 7 Vorsprünge 7A, welche in die entsprechenden Einkerbungen in dem Gehäuse 1 eingreifen, so daß der Scherring 7 in der entsprechenden Lage festgehalten ist. Der Scherring 7 weist zwei nach innen vorspringende Scherabschnitte 7B auf, die in Eingriff mit den Aussparungen 3B am Kolben durch Drehung des

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Kolbens 3 bringbar sind. Der Kolben 3 in Fig. 2 ist so von seiner Mittelstellung verdreht, daß ungefähr 20% des Umfangs jedes Scherabschnitts 7B in eine Aussparung 3B eingreift.

Der Deckel 2 kann an dem Gehäuse 1 (mit dem Kolben 3 und dem Scherring 7) nur in einer Lage angebracht werden und dann infolge des Eingriffes zwischen den Vorsprüngen 2A am Deckel 2 unter einer entsprechenden Umfangsnut 1A im Gehäuse 1 gedreht v/erden. Der Deckel 2 weist zwei nach unten vorspringende fingerförmige Abschnitte 2B (von denen nur einer in Fig. 1 dargestellt ist) auf, welcher mit dem Schulterabschnitt 3B am Kolben 3 zusammenwirkt, so daß der Kolben mit dem Deckel 2 gedreht werden kann, um die Länge der Scherabschnitte 7B in den Aussparungen 3B einstellen zu können.

Der Deckel 2 weist einen in der Mitte liegenden Vorsprung mit entsprechender Höhe auf, an dem Öffnungen 2C mit kleinem Durchmesser und tiefe Einlaßkanäle 2D angeordnet sind. Hierbei kann die Luft in einer Kammer 8 oberhalb des Kolbens 3 nicht entweichen, wenn die Zündvorrichtung ins Wasser abgesenkt wird, sondern wird unter der Einwirkung des mit steigendem Druck eindringenden Wassers komprimiert. Bei einer vorgegebenen Tiefe werden die Teile der Scherabschnitte 7B, die in die Aussparungen 3B am Kolben eingreifen, durch den Kolben 3 abgeschert, so daß der Kolben freigegeben wird und sich nach unten unter der Einwirkung der komprimierten Luft in der Kammer 8 beschleunigt, da diese sich nun ausdehnt und wie eine Feder wirkt.

Wenn der Deckel 2 und der Kolben 3 um einen bestimmten Winkel gedreht werden, kann die Scherlänge der Scherabschnitte 7B und folglich die erforderliche Detoriationstiefe eingestellt werden, da die Kraft auf den Kolben 3 direkt proportional zum Wasserdruck und demzufolge zu der Tiefe ist.

Nach dem Entfernen eines Sicherheitsstiftes 9 am Sicherheitsstopfen 4 ist der Sicherheitsstopfen 4 ungefähr senkrecht zu

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dem Kolben 3 unter Einwirkung des Wasserdrucks axial bewegbar, der das vorstehende Ende des Kolbens beaufschlagt und einer Druckfeder 10 entgegenwirkt. Wenn die Zündvorrichtung eine vorgegebene Tiefe, wie z.B. 4 m, erreicht hat, überwindet die Federkraft der Feder 10 den Wasserdruck, so daß eine Ausdehnung in dem Sicherheitsstopfen 4, in der eine Zündpatrone 11 liegt, eine Lage erreicht, daß diese geradlinig zu einem Zündstift 3D am Kolben 3 und zu der Explosionsladung 5 liegt. Um einerseits zu verhindern, daß die Feder 10 den Sicherheitsstopfen 4 vom Gehäuse 1 nach außen drückt, und um andererseits den Sicherheitsstopfen geringfügig in Fig. 1 nach rechts zu bewegen, nachdem der Sicherheitsstift 9 entfernt worden ist, um den Kolben 3 mit dem Zündstift 3 von dem Stopfen freizugeben, ist ein etwas federnd nachgiebiger bzw. elastischer Stift (nicht gezeigt) in dem Gehäuse 1 angeordnet, der mit einer Begrenzungsaussparung (nicht gezeigt) im Stopfen zusammenwirkt, der in Fig. 1 nach links durch den Endteil der Aussparung gedrückt wird, wenn die Zündvorrichtung sich in der unbetätigten Stellung befindet.

In der unbetätigten Stellung der Zündvorrichtung ist der Kolben 3 in beiden Bewegungsrichtungen festgelegt, einerseits durch den Vorsprung am Deckel und andererseits durch den Stopfen 4, so daß der Scherring 7 nicht abgeschert wird, wenn die Zündvorrichtung einer Stoßbeanspruchung ausgesetzt wird, wenn sie beispielsweise herunterfällt.

Der kleine Durchmesser der Öffnungen 2C und die plötzliche Erweiterung der Kanäle ZD bewirken, daß eine Stoßwelle im Wasser in der Umgebung der Zündvorrichtung, die beispielsweise infolge einer Explosion in der Umgebung erzeugt wird, nur den Druck in der Kammer 8 geringfügig beeinflußt. Demzufolge wird die Zündvorrichtung infolge einer Stoßwelle nicht ausgelöst, wenn außerhalb in der Umgebung irgendeine Explosion auftritt. Vorzugsweise sind sechs Öffnungen 2C vorgesehen, wobei jede einen Durchmesser von 1,1 mm aufweist.

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Der Deckel 2 kann aus Kunststoff mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt über einer Tiefenskala bestehen, und vorzugsweise zeigt ein Zeiger die Drehrichtung in zunehmender Detonations- . tiefe an. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform kann die Tiefe, ausgehend von einem bestimmten Kleinstwert (in diesem Fall 6 m) bis zu 90 m verstellt werden, und die tatsächlich auftretende Detonationstiefe stimmt mit hoher Genauigkeit mit dem eingestellten bzw. vorgegebenen Wert überein.

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Claims (7)

Patentansprüche

1.) Unterwasserzündvorrichtung mit einer Einrichtung zum Einstellen der Detonationstiefe, mit einem Kolben, der in einem Gehäuse bewegbar ist,und mit einem Zündstift, der eine ' Zündpatrone beaufschlagt, wobei der Kolben durch den ihn umgebenden Wasserdruck in Bewegungsrichtung in Richtung der Zündpatrone beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scherring (7) den Kolben (3) am Gehäuse (1) festlegt, der bei einem vorgegebenen Wasserdruck derart abscherbar ist, daß der Kolben (3) freikommt und unter der Einwirkung einer Feder (8) sich in Auslöserichtung bewegt, wobei die Umfangslänge des Scherrings, die zwischen dem Kolben und dem Gehäuse eingreift, entsprechend der erforderlichen Detonationstiefe einstellbar ist.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (8) über dem Kolben (3) mit der äußeren Umgebung in Verbindung steht und derart ausgebildet ist, daß ein in der Kammer (8) eingschlossenes Luftvolumen durch das eindringende Wasser komprimiert wird, wobei das komprimierte Luftvolumen den Kolben (3) wie eine Feder beaufschlagt.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel (2), der am Gehäuse (1) angeordnet ist, die Kammer (8) bildet, wobei der Deckel mit einem in der Mitte angeordneten Vorsprung versehen ist, der in Richtung des Kolbens (3) Einlaßkanäle (2D) aufweist, die die Kammer (8) mit der äußeren Umgebung verbindet.

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4. Zündvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkanäle (2D), die die Kammer (8) mit der äußeren Umgebung verbinden, einen größeren Durchmesser als die Öffnungen (2C) aufweisen, die einen relativ kleinen Durchmesser besitzen.

5. Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scherring (7) am Gehäuse

(1) angebracht ist und nach innen vorspringende Abscherabschnitte (7B) aufweist, die in Umfangsnuten (3B) an Teilabschnitten des Außenumfangs des Kolbens (3) eingreifen, und daß der Kolben (3) zum Einstellen der Länge jedes Scherabschnitts (7B) drehbar ist, der in Eingriff mit der entsprechenden Aussparung am Kolben (3) kommt.

6. Zündvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein fingerförmiges Teil (2B) am Deckel (2), der an einem Schulterabschnitt (3C) am Kolben (3) aufliegt, wobei der Kolben (3) durch die Drehbewegung des Deckels mitgenommen wird,

7. Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) eine Tiefenskala aufweist, und daß der Deckel

(2) über der Skala lichtdurchlässig ausgebildet ist.

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