DE315375C - - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Zünden von Seeminen und Torpedos, die im wesentlichen darin besteht, . daß eine Turbine durch den Eintritt von Wasser in den Innenraum der Mine ο. dgl. in Betrieb gesetzt und hierdurch die Zündung verursacht wird, nachdem durch einen Stoß von außen Rohrmündungen, die zur Turbine führen, freigelegt worden sind.
ίο In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der neuen Vorrichtung als Beispiele dargestellt worden, und zwar zeigen die

Fig. ι bis 3 eine die Zündvorrichtung in Tätigkeit setzende Anordnung im Aufriß, Grundriß und Querschnitt.

Fig. 4 stellt einen Querschnitt durch die Turbine, und

Fig. 5 eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. i bis 3 dar. Fig. 6 veranschaulicht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einer Verriegelungsvorrichtung, während die

Fig. 7 und 8 eine Gesamtansicht der Mine von der Seite gesehen und im Grundriß zeigen.

Fig. 9 ist ein Schnitt nach 9-9 der Fig. 7, welcher die Anordnung der Seitenarme zum Öffnen der Rohrmündungen bei einem Stoß erkennen läßt.

Fig. 10 stellt in größerem Maßstabe eine Art der Befestigung dieser Arme am Mantel der Mine dar. ' . .

Fig. 11 zeigt im lotrechten Schnitt durch

die Achse der Turbine eine Feststellvorrichtung für dieselbe mittels eines durch den Au'ßendruck bewegten Kolbens und veranschaulicht zugleich eine Sicherungsvorrichtung, während schließlich
. Fig. 12' einen wagerechten Achsialschnitt durch eine ähnliche A'orrichtung zeigt, bei weleher der Boden des Leitapparates der Turbine als Kolben zur Auslösung, der Vorrichtung· dient.

.Aus dem Innern des Mantels α der Mine (Fig. 7) ragen Ansätze oder Arme b hervor, von denen Rohre c ausgehen, die innerha'b des Minenkörpers verlaufen und an_: einer Turbine d münden.

Die Turbine d steht mit einer Welle e (Fig. ι und 2) entweder unmittelbar oder durch eine Übersetzung in Verbindung, die in gewöhnlicher Weise die Umdrehungsgeschwindigkeit verlangsamt. An dieser Welle ist das eine Ende einer in der. Zeichnung nicht veranschaulichten Schrauben- o. dgl. Feder befestigt, deren anderes Ende an das Federn gehäuse / angeschlossen ist. Dieses Gehäuse steht mit einer Kurbel g in Verbindung, die auf die Welle h des Schlaghammers { aufgekeilt ist. Die Verbindung der beiden Enden der Feder mit den Wellen e einerseits und h anderseits, kann übrigens auch in beliebiger anderer geeigneter Weise erfolgen. Auf der Welle h ist ein Malteserkreuz / aufgekeilt, dessen Hemmung k durch Zahnräder m, η, ο mit der Turbinenwelle e in der Weise verbunden ist, daß sich die Bewegung der Welle entsprechend verlangsamt auf die Hemmung k überträgt.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende:,;

Wenn ein Schiff einen der Ansätze b beim

Anstoßen abbricht, so dringt das Wasser durch die Rohre c in das Innere der Mine und versetzt hierbei die Turbine d mit der Welle e in Umdrehung. Durch diese Drehung der Wellen wird die im Innern des Gehäuses/, befindliche Feder gespannt, da die Welle h so lange an einer Drehung verhindert ist, als das Malteserkreuz / mit seiner Hemmung k in Eingriff steht.

ίο Die Hemmung k wird jedoch vermittels der Zahnräder o, n, in gleichfalls in Drehung versetzt. Nachdem, die Welle e eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt und die Feder im Gehäuse / eine genügende Spannung erhalten hat, gibt die Hemmung k das Malteserkreuz j frei, so daß sich die Feder im Gehäuse / plötzlich entspannt und den Hammer «gegen den Schlagbolzen p von beliebiger bekannter Form \virft, der hierdurch die Explosion der Ladung q bewirkt (Fig. 7).

Die Luft, die im Innern der Mine eingeschlossen ist, steht unter Atmosphärendruck, so daß der Aufschlagdruck des Wassers auf die Schaufeln der Turbine dem Druck der Wassersäule entspricht, die über der Turbine steht. Je tiefer daher die Mine verankert ist, um so größer wird der Druck auf die Schaufeln und um so schneller erfolgt die Zündung. Die Turbine ist daher möglichst im unteren Teil der Mine zu lagern. Bei Minen, die in geringerer Tauchtiefe verankert sind, kann die Arbeitsleistung der Turbine dadurch erhöht werden, daß im Innern der Mine ein gewisser Unterdruck erzeugt wird.

Solange die Mine sich außerhalb des Wassers befindet, ist sie vö¹lig gefahrlos zu handhaben, da selbst bei einem im Innern herrschenden Unterdruck die beim zufälligen Abbrechen e^;nes Ansatzes & einströmende Luft die für die Spannung der Feder im Gehäuse f erforderliche Arbeit in der Turbine nicht leisten kann.

Hat sich die Mine von ihrer Verankerung losgerissen, so daß sie an der Wasseroberfläche schwimmt, so befinden sich, wie Fig. 2 erkennen läßt, die Rohrmündungen für den Eintritt des Wassers oberhalb der Schwimmlinie, so daß nur Luft durch die Öffnungen eindringen kann, die, wie ausgeführt, die Zün-

50' dung nicht in Gang setzen kann. Auch etwa eindringendes Wasser ist wegen der geringen Fallhöhe nicht imstande, die Turbine zum Laufen zu bringen.

Da ferner die Turbine in sich vollkommen ausgeglichen ist, so ist es auch unmöglich, sie durch eine Verschiebung der gesamten Vorrichtung zum Laufen zu bringen. Die Mine ist daher gegen eine Explosion von

.-', Nachbarminen oder gegenüber Stößen, die beim Zuwasserbringen oder Aussetzen der , Mine, durch andere Handhabungen oder sonstige zufällige Bewegungen entstehen, vollkommen unempfindlich.

Die beschriebene Auslösevorrichtung für den Hammer und die Übertragung der Bewegung auf diesen ist nur eines der zahlreichen Ausführungsb,eispiele, und es ist ohne weiteres ersichtlich, daß hierfür die verschiedensten mechanischen) Verbindungen und Anordnungen vorgesehen werden können.

So ist z. B. in der Ausführung der Fig. 5 die Welle e der Turbine mit Gewinde versehen, auf dem sich eine Mutter r verschiebt, die den Hammer i trägt und durch eine Führung s, t an der Drehung verhindert ist, so daß sie während der ersten Umdrehungen der Turbine nur in der Längsrichtung der Welle verschoben wird. ,Sobald die Nase ^ der Mutter die Führung t verläßt, wird die Mutter von d'er Welle auf ihrer Umdrehung mitgenommen, so daß der Hammer i auf den Schlagbolzen aufschlägt. Bei dieser Vorrichtung wird somit die von dem umlaufenden Teil der Turbine aufgespeicherte lebendige Kraft zur Erzeugung des Zündschlages benutzt. Je nach 85 der Länge des Gewindes auf der Welle e und je nach der Anfangsstellung, in der die Mutter r auf dem Gewinde eingestellt wird, ist es möglich, die Zeitdauer zu regeln, die von den Ingangsetzen der Turbine bis zum Auftreffen des Hämmerst auf den Schlagbolzen, d. h. also von dem Augenblick des Stoßes zwischen einem Schiff und dem Ansatz b bis zur Explosion, verläuft.

Man kann auch die Umdrehung der Turbine dazu verwenden, einen Riegel zu verschieben, der die. Auslösung irgendeiner Zündvorrich-, tung verhindert, die entweder von Hand vor dem Auslegen der Mine, oder in einem Augenblick, in welchem die Mine untertaucht, oder schließlich im Augenblick des Stoßes gespannt wird. Diese Wirkung erhält man entweder durch einen dem Wasserdruck ausgesetzten (hydrostatischen) Kolben, durch den Zug des Ankertaues, oder auf beliebige andere Weise.

Die Fig.-6 zeigt eine Ausführungsform dieser Vorrichtung, bei der die Zündanord- riung von einem dem Wasserdruck ausgesetzten Kolben v¹ in Bewegung versetzt wird. Der Schlagbolzen ist an einem Kolben ν be-.festigt, gegen dessen andere Seite eine Feder χ anliegt. Diese Feder χ befindet sich in dem Hohlraum eines verschiebbaren Kolbens v¹ und drückt diesen für gewöhnlich gegen eine Öffnung in der Minenwand. Der Kolben ν wird durch einen Riegel y gehalten und bildet so das Widerlager für die Feder x. Der Riegel y steht mit der Turbinenwelle e durch irgendeine geeignete Vorrichtung, beispielsweise durch eine Schubstange 1 und eine Kurbel 2, oder auch durch einen Exzenter in

Verbindung. Sobald die Mine untergetaucht ist, drückt das Wasser mittels des Kolbens ν die Feder χ des Schlagbolzens zusammen und spannt hierdurch die Zündvorrichtung. Sobald sich die Turbine in Bewegung setzt, gibt der Stift y den Kolben ν frei, so daß der KoI-. ben ν und mit ihm der Schlagbolzen von der gespannten Feder χ vorgeschleudert wird und die Zündung der Mine bewirkt.

ίο In der Fig. 7 ist eine Gesamtanordnung· der Mine zur Darstellung gebracht, bei der die . Turbine d im unteren Teil der Mine untergebracht ist.

Die Arme können zweckmäßig in der aus den Fig. 7 bis 9 ersichtlichen Form angeordnet sein, um das Aufreißen der Rohrmündungen unabhängig von der Neigung der Mine, gegenüber dem gegen sie ,stoßenden Fahrzeug sicherzustellen.

Die lotrechten Arme b kommen hierbei zur Wirkung, wenn die Mine von d;er Unterseite eines Fahrzeuges getroffen wird, die Seitenarme b¹ dagegen, wenn das Schiff mit der Seitenwand gegen sie stößt, auch für den Fall, daß die Mine infolge einer Strömung geneigt schwimmt. , . .

Fig. 10 veranschaulicht eine zweckmäßige Anordnung der Ansätze oder Arme b. Sie sind mit der Außenhaut α der Mine durch eine Platte 4 verbunden, die bei 5 auf ihrem ganzen Umfang mit dem Mantel α verlötet ist; der Arm b ist mit der Platte 4 vernietet. Sobald dieser Arm irgendeinen Stoß durch ein Fahrzeug erhält, wird die Lötung der Platte 4 aufgerissen und die Rohrmündtmg freigelegt.

Um die Arme gegen zufällige und unbeabsichtigte Stöße, die beispielsweise 'beim Auslegen der Mine auftreten können, zu schützen, kann man sie (Fig. 7 bis 9) durch Hülsen .6 schützen, die durch Stützen 7 an der Mine befestigt sind.

Die im vorstehendien erläuterten Anordnungen bieten den Vorteil, daß die Mine im gewünschten Augenblick mit vollkommener Sicherheit zur Wirkung kommt, und daß jedes unzeitige Zünden verhindert wird. Sie machen die Anwendung irgendwelcher Sicherheitsvorkehrungen entbehrlich, deren Wirksamkeit doch stets ungewiß ist.

Die zur Anwendung kommende Turbine kann eine beliebige bekannte Bauart aufweisen, also· auch eine andere als die in Fig. 4 im Schnitt dargestellte Ausführung. Sie kann eine beliebige Anzahl Laufräder besitzen ' und mit irgendeiner der bekannten Beaufschlagungsarten, der teilweisen oder der vo'len, der radialen oder tangentialen Beaufschlagung ausgerüstet sein.

Bei den beschriebenen Anordnungen ist es ausgeschlossen, die Turbine durch einfache Verschiebung der Mine zum Anlaufen zu j bringen und sie mit solcher Geschwindigkeit j umlaufen zu lassen, daß hierdurch die Zündvorrichtung in Wirksamkeit tritt.
■! Dagegen könnte es möglich erscheinen, auf diese Weise eine kleine Winkelverschiebung der Turbine hervorzurufen, so daß die Turbine nach einer Reihe von Stößen oder 'sonstigen Handhabungen der Vorrichtung im ganzen eine Winkelverdrehung von mehreren Umdrehungen ausgeführt haben könnte. Diese Drehung wäre bei derjenigen Anordnung des Hammers, bei welcher er zunächst in der ' Längsrichtung der Welle verschoben und dann .im Kreise mitgenommen wird (Fig. 5), besonders zu fürchten, wenn keine Vorrichtungen zur Verhinderung der Turbinenbewegung vorgesehen sind. Hierdurch, würden die erforderliche Anzahl Umdrehungen, welche die Turbine ausführen muß, um den Hammer gegen den Schlagbolzen zu werfen, vermindert werden, und die lebendige Kraft des umlaufenden. Teiles könnte im Augenblick des Anschlagens des Hammers noch nicht ausreichen, um den Schlagbolzen genügend weit vorzutreiben, man hätte somit A^ersager bei der Zündung zu fürchten. ....

Um dies zu vermeiden, kann man eine Vorrichtung nach Art der in den Fig. 11 und 12 dargestellten anordnen, deren . Kennzeichen darin besteht, daß der Teil, welcher die Beweg'ungen erzeugt, d. h. in der Regel eine Turbine, durch eine Hemmvorrichtung festgehalten wird, die von einem Teil ausgelöst wird, welcher durch den Außendruck im Augenblick des Bruches der Ansätze für die Zündung der Mine in Tätigkeit tritt.

Bei der Anordnung nach Fig. 11 besteht die Hemmvorrichtung in einem Stift 8, der sich in eine Aussparung 9 des Schwungrades 10 legt, das auf der Welle der Turbine d sitzt. An Stelle der einen Aussparung 9 können auch deren mehrere in dem Schwungrad to vorgesehen sein. Der Stift 8 sitzt an einem AVinkelhebeln, der sich um eine mit dem Gehäuse der Vorrichtung fest verbundene Achse 12 drehen kann. Eine Feder 13 sucht den Hebel 12 dauernd nach unten in die in der Figur dargestellte Lage zu drücken.

Mit dem Hebel 11 ist bei 14. eine Schubstange 15 gelenkig verbunden, deren anderes Ende an einem Kolben 16 angreift, der sich in einem Zylinder .17 verschieben kann. Dieser Zylinder sitzt auf der Rohrleitung c, die das Wasser der Turbine d zuführt. .

Für gewöhnlich, d. h. wenn die Einströmöffnungen der Mine verschlossen sind, wirkt auf den Kolben 16 keine Treibkraft, so daß die Feder 13 unter Druck auf den Hebel 11 den Stift 8 in die Aussparung 9 legt; die Türbine wird auf diese Weise festgehalten.
Sobald jedoch nach dem Anstoßen eines

Schiffes'Wasser in das Rohr c eindringt, wird, sobald der Druck um ein bestimmtes Maß den im Innern eier Mine herrschenden Druck überschreitet, der Kolben i6 in die Höhe gehoben und löst hierbei den Stift 8 aus, wodurch die Turbine freigegeben wird.

Die Natur des durch den Druck in Bewegung versetzten Teiles, sowie die Vorrichtung zum Festhalten und wieder Freigeben

ίο der Turbine kann sich natürlich in den weitesten Grenzen ändern.

So stellt beispielsweise die Fig. 12 eine Ausführungsform dar, in welcher der dtorch den Stoß des in die Mine eintretenden Wassers bewegte Teil die Bodenwand 26 des Leitapparates der Turbine d selbst ist. Dieser . Boden sitzt auf einer Welle 27, die innerhalb der AVeile e der Turbine gelagert ist. Die Wellen 27 und e nehmen gemeinsam an der Drehung der Turbine teil, doch kann dÜe Welle 27 mittels eines Federkeiles 28, der sich in einer Nut 29 der Welle verschieben kann, oder auf beliebige, andere Weise eine

: Längsverschiebung gegenüber der Welle e

25. ausführen.

Der bewegliche Boden 26 des Leitapparates trägt eine Verzahnung 30, die mit der Verzahnung 31 auf dem feststehenden Teil des Leitapparates in Eingriff gelangen kann.- Eine im Innern der Welle e angebrachte Feder 32, deren Spannung mittels einer Mutter 33 geregelt werden kann, stützt sich gegen die Welle 27.,

Im Ruhezustand drückt die Feder 32 gegen die Welle 27 und bringt die Verzahnung 30 mit den Zähnen 31 in Eingriff. Da sich die Welle 27 nur gemeinsam mit der Turbinenwelle drehen kann, so wird hierdurch jede Bewegung der Turbine unmöglich.

. Sobald aber das außerhalb der Mine befindliche Medium die Turbine durchfließt, verschiebt ihr Stoß gegen den Boden 26 diesen nach rechts. Hierdurch kommen die Verzahnungen 30 und 31 außer Eingriff' miteinander, und somit ist eine Drehung der Turbine möglich.

Ein Gewindebolzen 34 am Ende der Welle 27, der frei durch die Muter 33 hindurchgeht, gestattet auch die Turbine von Hand auszulösen und das Schwungrad zum Neuspannen der Vorrichtung zu drehen. Der Boden 26 kann auch noch in der Weise ausgeführt werden, daß er mit dem Laufrad d der Turbine fest verbunden ist, wobei die Wellen e und 27 nur eine einzige Welle bilden, welche für gewöhnlich durch eine außen liegende .Feder einen solchen Druck erhält, daß die beiden Verzahnungen 30 und 31, wie vorher beschrieben, in Eingriff miteinander gelangen. Sobald die Flüssigkeit o. dgl. gegen den Boden 26 drückt, wird dieser sowohl, wie das Laufrad, nach rechts geschoben (Fig. 12), wodurch das Rad frei umlaufen kann. Diese Vorrichtung, deren Anordnung im Hinblick auf Fig. 12 ohne weiteres klar ist, wurde deswegen im einzelnen nicht mehr zeichnerisch dargestellt.
: Bei beiden Ausführungsformen kann man an diesen Anordnungen noch eine Vorrichtung anbringen, die bewirkt, daß die Mine überhaupt erst eine bestimmte Zeit, nachdem sie zu Wasser gebracht worden ist, in Wirksamkeit treten kann.

Diese Vorrichtung besteht z. B. aus einem Kolben» 18 (Fig. 11), dessen Kolbenstange 19 in einer Muffe 20 geführt ist, und den eine Feder 21 ständig nach aufwärts zu drücken "sucht, welche zweckmäßig aus einem dichten Wellblechrohr besteht. Über dem Kolben 18 liegt ein zylindrischer Körper 22 aus einem in Wasser löslichen Stoff, der in dem Gehäuse 23 durch einen glockenförmigen Deckel 24 gehalten wird, welcher außen mit Gewinde versehen ist und Öffnungen 25 besitzt.

Bevor die Mine ausgelegt ist, drückt der Körper 22 den Kolben 18 nach unten, so daß sich seine Kolbenstange 19 gegen den Hebel 11 stützt, der auf diese Weise die Turbine sperrt. Nachdem die Mine zu Wasser gebracht ist, dringt das Wasser durch die Löcher 25 auch in das Innere des Deckels 24 ein, und löst den Körper 22 nach Verlauf einer bestimmten Zeit auf. Nunmehr hebt die Feder 21 den Kolben 18 in die Höhe und gibt damit den Hebel it frei. Wenn bei Verwendung dieser Vorrichtung die Ansätze oder Arme b beim Auslegen der "Mine abbrechen, so dringt zwar das Wasser in das Innere der Mine ein und durchströmt die Turbine; da diese jedoch festgehalten wird, kann sie sich nicht drehen, und somit auch keine Zündung verursachen, bevor nicht der Körper 22 aufgelöst ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 kann die gleiche Vorrichtung Verwendung finden. Hierzu braucht sich nur die Kolbenstange 19 gegen eine beliebige Stelle des Schwungrades 35 zu stützen, oder in eine Aussparung dieses Schwungrades einzugreifen. ' H₀

Die Erfindung ist in gleicher Weise wie für Minen auch für Torpedos jeder Art anwendbar. ■

Claims (10)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Zündvorrichtung für Seeminen und Torpedos, die durch das beim Anstoßen eines Schiffes einlaufende Seewasser zur Wirkung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß durch das eindringende Wasser eine Turbine in Betrieb gesetzt wird, die die Zündung verursacht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erhöhung des Aufschlagdruckes des Wassers auf die Schaufeln der Turbine im Innern der Mine ein Unterdruck erzeugt wird,
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Drehung der Turbine eine mit der Turbinenwelle (c) und der für gewöhnlich gesperrten Schlaghammerwelle (h) verbundene Feder gespannt wird, die nach Freigabe .der Schlaghammerwelle den Hammer (i) gegen den Schlagbolzen der Zündvorrichtung wirft.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer (■/) unmittelbar auf einem Gewindeteil der Turbinenwelle (e) sitzt und bei der Drehung der Welle zunächst in der Längsrichtung mitgenommen und nach einer be-. stimmten Zeit im Kreise geschwungen wird. , ' . '. ·
5. 5· Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vor oder nach dem Auslegen der Mine gespannte Schlagbolzen von der Turbine freigegeben wird. j
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, da- j durch gekennzeichnet, daß die Einström- j

   öffnungen für das Wasser je durch eine j mit dem Mantel der Mine auf ihrem gan- J zen Umfange ,verlötete Platte verschlossen ■ sind, an der ' die nach außen ragenden j Stoßärme befestigt sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßarme sowohl oberhalb als auch an den Seiten der Mine angeordnet sind, so daß ein Freilegen der öffnungen unabhängig von der Neigung der Mine gegenüber dem Kiel des die Mine treffenden Fahrzeuges erfolgen kann
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet; daß zur Verhinderung von Störungen der Zündvorrichtung die Turbine durch eine Hemmvorrichtung gesperrt wird, die durch einen Teil zur Auslösung kommt, der durch den Außenwasserdruck nach dem Freilegen der Eintrittsöffnungen für das Wasser bewegt wird.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Sperrstift, der mit einem mit dem Laufrad der Turbine verbundenen Teil in Eingriff gehalten und durch einen Kolben ausgelöst wird, der mit der Zuströmleitung des Wassers zur Turbine in Verbindung steht. ■

   .
10. 10. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmvorrichtung an dem beweglichen Boden (26) des Leitapparates der Turbine oder an dem Laufrad der Turbine angebracht ist, die unter der Wirkung des Außenwasserdruckes in achsialer Richtung verschoben werden und die Turbine freigeben.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.