DE2607434C3 - Drallgeschoßzünder - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Drallgeschoßzünder mit einem Zündergehäuse, welches einen elektronrmgnetischen Zündstromgenerator, der einen gehäusefest angeordneten, mit einer Ankerspule versehenen, inneren Generatorteil und einen mit einem drehbar gelagerten Feldmagneten versehenen, äußeren Generatorteil und ein die beim Abschuß auftretenden Kräfte aufnehmendes Axiallager mit zwei Lagerkörpern aufweist, von denen einer am Zündergehäuse angeordnet und deren anderer einen Teil des äußeren Generatorteils bildet.

Es ist ein Drallgeschoßzünder dieser Art aus der CH-PS 5 39 262 bekannt, bei welchem der Feldmagnet in einer Sackbohrung des Zündergehäuses derart angeordnet ist, daß er sich über einen tellerförmigen, den einen Lagerkörper bildenden Halterkörper auf dem den anderen Lagerkörper bildenden, mit einer Gleitlagerfläche versehenen Grund der Sackbohrung abstützt. Die Lagerfläche weist dabei einen viel kleineren Durchmesser als der Feldmagnet auf. Beim Durchgang des Geschosses durch das Rohr einer Feuerwaffe wirkt auf den Feldmagnet einerseits eine axiale Trägheilskraft und andererseits eine Zentrifugalkraft. Die Zentrifugalkraft entsteht dadurch, daß die Geschoßachse wegen des vorhandenen Spieles zwischen dem sich vor dem Führungsband befindenden Teil des Geschoßkörpers und der Rohrinnenwand mit der Seelenachse des Rohres einen kleinen Winkel einschließt, und daher der Schwerpunkt des Magnetes nicht auf der Drehachse des Geschosses liegt. Die Resultierende aus der Trägheitskraft und der Zentrifugalkraft versucht, den Feldmagnet um die Kante der Lagerfläche zu kippen. Dieses Kippmoment muß durch Stützflächen am Zündergehäuse, an welchem der vordere Teil des Magnetes anliegt, aufgefangen werden. Somit greifen nachteilige! weise außer an der Lagerfläche noch an den Stützflächen in Drehrichtung antreibende Gleitreibungskräfte am Magnet an, welche die Drehzahldifferenz zwischen der mit dem Zündergehäuse rotierenden Ankerspule und dem im Zündergehäuse drehbar gelagerten Feldmagnet verringern. Diese während des Durchganges durch das Waffenrohr — also innerhalb der kurzen Zeit von ca. 2.5 ms — erzielte Drehzahldifferenz ist für die Größe der erzeugten Spannung maßgebend. Es ist deswegen auch wichtig, daß der Feldmagnet ein möglichst großes Massenträgheitsmoment aufweist- Hier weist der bekannte Drallgeschoßzünder einen wesentlichen Nachteil auf. Die die Sackbohrung begrenzende Gehäusewand muß aus Festigkeitsgründen eine gewisse Stärke aufweisen, da sie den ganzen inneren Generatorteil mit der Ankerspule trägt. Somit ist der größtmögliche Durchmesser des Feldmagneten, der für das erzielbare Massenträgheitsmoment und die erzielbare Drehzahldifferenz maßgebend ist, nicht nur durch den Durchmesser des Geschosses (es handelt sich um Geschosse kleinen Kalibers, beispielsweise 25 mm), sondern zusätzlich noch durch die Wandstärke des Zündergehäuses im Bereich der Sackbohrung begrenzt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drallgeschoßzünder zu schaffen, bei welchem während der Drallerteilung eine möglichst große Drehzahldifferenz zwischen der Ankerspule und dem Feldmagneten erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Vergrößerung des Trägheitsmomentes der Feldmagnet und die beiden ringförmigen Lagerkörper das Zündergehäuse umfassend ausgebildet sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die den inneren Generatorteil tragende Gehäusewand genügend stabil ausgebildet werden kann, ohne den Durchmesser und somit das Massenträgheitsmoment des Feldmagneten zu beeinträchtigen. Durch einen größeren Feldmagneten kann aber auch mehr Spannung erzeugt werden. Durch die Versetzung der ringförmigen Lagerfläche des Feldmagneten auf einen größeren Durchmesser wird außerdem auch das erwähnte Kippmoment eliminiert. Die Anordnung der Lagerkörper ist platzsparend, da der beim bekannten Drallgeschoßzünder durch den tellerförmigen Haltekörper eingenommene Raum nun zu anderen Zwecken ausgenutzt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Zünder in einer Transportstellung (mit Detonator in der Scharfstellung); F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie 11-11 in F i g. 1;

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Teildarstellung des Zünders nach dem Abschuß.

Gemäß F i g. 1 weist der Zünder ein Zündergehäuse 1 auf, das aus einem vorderen Gehäuseteil 2 und einem hinteren Gehäuseteil 3 besteht, welche mittels Schrauben 14,26 miteinander verbunden sind. Der Zünder ist in einer Sackbohrung 4 in einem Heckteil 5 eines Geschosses angeordnet und stützt sich auf dem Grund derselben ab. Die Sackbohrung 4 ist zur Geschoßachse konzentrisch. In einer axialen Bohrung 6 des hinteren Gehäuseteils 3 sind zwei in der Zeichnung strichpunktiert angedeutete Zünderelemente, ein Stromspeicher 7 und eine Steuerelektronik 8 angeordnet. Das Gehäuseteil 3 weist eine Decke 9 mit einem nach vorn ragenden, zylindrischen Ansatz 10 auf, in welchem ein axialer Wandtei! 41 des vorderen Gehäuseteils 2 zentriert ist. Der vordere Gehäuseteil 2 weist eine Nut 11 auf, in deren Mittelebene die Zünderachse liegt. In der Nut 11 ist ein zweipoliger Anker 12 angeordnet (siehe Fig.2) und weist einen hohlzylindrischen, zentralen Ankerteil 13 mit einem Boden 13a auf, der sich auf einer zur Zünderachse konzentrischen Ausnehmung in der Gehäusedecke 9 abstützt. Der vordere Gehäuseteil 2 stützt sich unter dem Drucke der Schrauben 14, 26 auf

einer Stirnfläche des Ankerteils 13 ab, wodurch der Anker 12 kraftschlüssig mit dem Zündergehäuse t verbunden ist Zwei vom zentralen Ankerteil 13 nach außen ragende Arme 15 tragen je einen Polschuh 15a, der sich auf dem Ansatz 10 des hinteren Gehäuseteils 3 abstützt Auf den Armen 15 sind zwei Wicklungen 16 angeordnet

In einer Bohrung 13Λ im Ankerteil 13 ist ein Zünderelement 17 als Teil einer Zündkette des Zünders angeordnet Das in einem Mantel enthaltene Zündelement 17 umfaßt einen weiter nicht dargestellten elektrisch zündbaren, flammenerzeugenden Zündsatz. Ein Kontaktstift 18 des Zündelementes 17 ragt durch eine Bohrung im Boden 13a des Ankerteils 13 in einen Steckerteil 19 hinein, welcher in der Bohrung 6 des hinteren Gehäuses 3 angeordnet ist und in eine Bohrung der Gehäusedecke 9 greift Der Stecker 19 ist in weiter nicht dargestellter Weise an den Stromspeicher 7 angeschlossen.

Die vordere Stirnfläche des vorderen Gehäuseteiles 2 weist eine Ausnehmung 20a auf, in welcher ein Rotor 20 drehbar gelagert ist wobei die Achse des Rotors 20 parallel zur Geschoßachse ist Der Rotor 20 weist eine exzentrische Bohrung 21 auf, in welcher ein einen Teil der Zündkette bildender Detonator 22 angeordnet ist. In einer sogenannten Scharfstellung des Rotors 20 fällt die Achse der Bohrung 21 mit der Zünderachse zusammen. Die Ladung des Detonators kann durch Flammwirkung des Zündelementes 17 initiiert werden. Die Nut 11 steht durch Bohrungen 23, 24 im Gehäuse 1 und im Rotor 20 in räumlicher Verbindung mit der den Detonator 22 enthaltenen Bohrung 21.

Ein Deckel 25 schließt das Zündergehäuse 1 nach vorn ab. Der Zünder wird durch eine mit einem Gewinde versehene Platte 102, welche in einen mit Gewinde versehenen Teil der Bohrung 4 des Geschoßheckteils 5 eingeschraubt ist, in diesem festgehalten. Eine eine Verstärkerladung enthaltende Kapsel 27, welche zur Zünderachse konzentrisch ist, bildet das letzte Glied der Zündkette des Zünders. Die Kapsel 27 ist in einer Bohrung 101 der Platte 102 eingeschraubt und ragt nach vorn in eine Sprengladung 28 hinein, welche in einem mit dem Heckteil 5 verschraubten Geschoßkörperteil 29 angeordnet ist.

Ein ringförmiger, zweipoliger, quermagnetisierter Feldmagnet 30 ist in einer als Umfangsnul ausgebildeten Ausnehmung 31 des Zündergehäuses 1 angeordnet, deren Innenseite durch die Wandieile 10, 41 und die beiden Polschuhe 15a begrenzt wird. Der Magnet ist fest mit einem vorderen Lagerkörper 32 eines Längskugellagers 40 verbunden und stützt sich über Kugeln 33 auf einem hinteren Lagerkörper 34 ab. Die Kugeln 33 sind nicht durch einen Käfig voneinander getrennt, so daß zur Erzielung der notwendigen Tragfähigkeit des Lagers die entsprechend große Zahl von Kugeln angeordnet werden kann. Die Stützfläche, über welche sich der Magnet 30 bzw. der mit ihm fest verbundene vordere Lagerkörper 32 an den Kugeln 33 abstützt, wird durch eine dem Durchmesser der Kugein angepaßte Ringnut 39 gebildet. Eine gleiche Ringnut ist auch im hinteren Lagerkörper 34 vorgesehen. Dieser liegt auf nach vorn gerichteten, in regelmäßigen Winkelabständen voneinander angeordneten Ausbuchtungen 36 eines Ringes 35, der sich auf einer senkrecht zur Zünderachse gerichteten hinteren Flanke 37 der Ringnut 31 abstützt In der F i g. 1 ist der Magnet 30 in der Transportstellung dargestellt in welcher er mit seiner Stirnfläche unter dem Druck der vorgespannten Ausbuchtungen 36 dei Ringes 35 an eine vordere Flanke 38 derRingnut 31 gedruckt wird. In Fi g. 3 ist die Stellung des Feldmagneten nach dem Abschuß des Geschosse.·., in welcher die Ausbuchtungen zusammengedrückt sind, dargestellt.

Aus dem beschriebenen Aufbau ergibt sich folgende Wirkungsweise:

Dadurch, daß der Feldmagnet 30 in der Transportstellung an die vordere Flanke 38 der Ausnehmung 31 angedrückt wird, wird vermieden, daß sich der Magnet 30 vor dem Abschuß relativ zum Geschoß dreht Beim Einsetzen der Beschleunigung des Geschosses beim Abschuß werden die Ausbuchtungen 36 des Ringes 35 unter der Wirkung der am Magnet 30 angreifenden Trägheitskräfte zusammengedrückt Dadurch wird der Magnet 30, wie dies in Fi g. 3 dargestellt ist, frei, so daß er durch das nun mit dem Geschoß drehende Zündergehäuse 1 keinen Drehantrieb erhält Die inneren und äußeren Mantelflächen des Magnetes 30 und des Laufringes 32 sind ebenfalls frei, indem sie einen Abstand sowohl von der Wand der Bohrung 4, als auch von der Innenseite der Ausnehmung 31 aufweisen. Zufolge dei Lagerung der Kugeln 33 in den Umfangsnuten 39 nimmt der Magnet 30 beim Abschuß unter der Wirkung der an ihm angreifenden Trägheitskraft selbsttätig die stabile Gleichgewichtslage ein, in welcher er auf dem hinteren Laufring 34 zentriert ist, und behält diese beim Durchgang durch das Rohr bei. In dieser Lage berührt der Magnet 30 weder den Heckteil 5 noch das Zündergehäuse 1. Wegen seiner Anordnung in der Ausnehmung 31 des Zündergehäuses 1, also auf dem größtmöglichen Durchmesser, hat der Magnet 30 ein großes Massenträgheitsmoment. Aufgrund dieses großen Trägheitsmomentes des Magnetes 30 und seiner reibungsarmen Lagerung tritt in der Beschleunigungsphase des Geschosses im Waffenrohr eine große Relativdrehzahl zwischen ihm und der Ankerspule 12, 16 auf. Die den inneren Generatorteil mit der Ankerspule 12, 16 tragende Gehäusewand bildet die Innenseite der Ausnehmung 31, so daß sie mit ihrer Dimensionierung den ohnehin schon durch den Durchmesser des kleinkalibrigen Geschosses begrenzten Durchmesser des Feldmagnetes nicht beeinflußt.

Während des Durchganges des Geschosses durch das Rohr greift eine Zentrifugalkraft am Magnet 30 an. Die Wirkungslinie der Resultierenden aus dieser Zentrifugalkraft und der gleichzeitig am Magnet 30 angreifenden Trägheitskraft schneidet die senkrecht zur Zünderachse gerichtete Ebene, in welcher die Stützfläche des Magnetes 30 bzv/. die Kanten der Ringnut 39 liegen, zwischen dieser Stützfläche und der Zünderachse. Das trifft auch dann zu, wenn die axiale Beschleunigung des Geschosses, und damit die am Magnet 30 angreifende • Trägheitskraft, verhältnismäßig nur noch gering ist. Der Vorteil, welcher sich aus dem großen Durchmesser der Stützfläche des Magnetes 30 bzw. der Ringnut 39 ergibt, besteht demnach darin, daß die Zentrifugalkraft kein Kippen des Magnetes 30 über die Kante seiner Stützfläche hervorrufen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drallgeschoßzünder mit einem Zündergehäuse, welches einen elektromagnetischen Zündstromgenerator, der einen gehäusefest angeordneten, mit einer Ankerspule versehenen, inneren Generatorteil und einen mit einem drehbar gelagerten Feldrnagneten versehenen, äußeren Generatorteil und ein die beim Abschuß auftretenden Kräfte aufnehmendes Axiallager mit zwei Lagerkörpern aufweist, von denen einer am Zündergehäuse angeordnet und deren anderer einen Teil des äußeren General orteils bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Trägheitsmoments der Feldmagnet (30) und die beiden ringförmigen LagerScörper (32, 34) das Zündergehäuse (1) umfassend ausgebildet sind.

2. Drallgeschoßzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerkörper (32,34) durch Laufringe eines Axialkugellagers gebildet und über Kugeln (33) zentrierbar sind.