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Auf Zeit einstellbare Vorrichtung mit Uhrwerken zur Auslösung elektrischer
oder mechanischer Vorgänge. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen
Auslösung elektrischer oder mechanischer Vorgänge, beispielsweise zur Betätigung
von Alarmvorrichtungen, zur elektrischen oder mechanischen Zündung von Minen, Sprengbomben
u. dgl., nach Ablauf einer beliebig einstellbaren Zeit. Die Erfindung hat den Zweck,
die nach Ablauf der.eingestellten Zeit erwarteten Vorgänge auch dann, und zwar dann
sogleich herbeizuführen; wenn Störungen im Zeitgetriebe der Vorrichtung eintreten,
durch die ihre ordnungsmäßigeWirkungsweise in Frage gestellt ist, dabei jedoch in
der Ruhelage eine einwandfreie Sicherung der Vorrichtung gegen unbeabsichtigte Wirkung
zu gewährleisten, und bei jeder Betriebsstellung eine Zurückführung der Vorrichtung
in die Ruhelage zu ermöglichen.
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Dieser Zweck wird erfindungsgemäß zunächst dadurch erreicht, daß zur
Auslösung der nach Ablauf einer gewünschten Zeit gewollten Vorgänge ein mit einem
dieser Zeit entsprechend ortsfest eingestellten Glied zusammenwirkendes umlaufendes
Glied vorgesehen ist, das gleichzeitig mit einem gleichsinnig und synchron umlaufenden
Glied und weiteren ortsfesten Gliedern so zusammenwirkt, daß bei Störung des Antriebes
eines der umlaufenden Glieder die gleichen Vorgänge sofort herbeigeführt werden,
die andernfalls nach Ablauf der eingestellten Zeit herbeigeführt worden wären. Die
Sicherung der Vorrichtung in der Ruhelage kann dabei in verschiedener Weise erzielt
werden, j e nachdem es sich um die Herbeiführung elektrischer oder rein mechanischer
Vorgänge handelt. Im ersteren Falle, bei dem sowohl die ortsfesten Glieder wie auch
die umlaufenden als Kontakte bzw. Kontaktträger ausgebildet sind, ist die Anordnung
d'er Kontakte erfindungsgemäß so getroffen, daß in der Ruhelage der Vorrichtung
die miteinander und mit den ortsfesten Kontakten zusammenwirkenden Kontakte sämtlich
getrennt sind, so dä,ß eine mehrfache Unterbrechung des Stromkreises verhanden ist,
die erst nach Ablauf einer bestimmten Frist nach Ingangsetzung der Vorrichtung durch
Zusammentreffen; eines Teiles der Kontakte teilweise aufgehoben und erst nach Äblauf
der eingestellten Zeit bzw. nach Eintreten einer Störung im Antrieb, also bei der
Auslösung der gewünschten Vorgänge gänzlich beseitigt wird. Gegebenenfalls kann
man dabei noch eine besondere, beispielweise ein Scharfwerden der Mine vor einem
bestimmten Zeitpunkt verhindernde bzw. erst in diesem Zeitpunkt bewirkende Sicherungsvorrichtung
anordnen, die durch ein in einem Hilfsstromkreis liegendes Relais gesteuert wird,
dessen Stromkreis wiederum erst nach Ingangsetzen der Vorrichtung durch Zusammenwirken
eines umlaufenden Kontaktes mit einem ortsfesten Kontakt geschlossen wird. Bei der
rein mechanischen Einrichtung erfolgt die Sicherung in der Ruhelage vorzugsweise
durch Sperrvorrichtungen, die teilweise an
den ortsfesten und teilweise
an den umlaufenden Gliedern vorgesehen sind und durch an diesen Gliedern vorgesehene
Anschläge bzw. Widerlager bis zum Ablauf der eingestellten Zeit bzw. bis zum Eintritt
einer Störung in ihrer Lage blockiert werden.
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Um schließlich die Zurückführung der Vorrichtung in die Ruhelage bei
jeder Betriebsstellung zu ermöglichen, sind die beweglichen und aufeinander einstellbaren
Glieder konachsial so gelagert, daß die zueinander gehörenden Glieder ineinanderliegen
und unabhängig voneinander verstellt werden können, wobei die in ihrer Bewegung
voneinander abhängigen Glieder durch federnde Reibung miteinander gekuppelt sind.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Fig. i zeigt eine Vorrichtung zur Auslösung elektrischer Vorgänge,
in achsialem Mittelschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht dieser Vorrichtung in Ruhestellung,
Fig.3 eine Draufsicht derselben in Betriebsstellung, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie
A-B der Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie C-D der Fig. i.
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Fig. 6 zeigt eine im wesentlichen der Ausiührungsform nach Fig. i
gleiche, jedoch finit einem besonderen Sicherungsstromkreis versehene Ausführungsform
in dem ergänzten Teil, Fig. 7 einen Schnitt nach Linie E-F der Fig. 6 und Fig. 8
einen Schnitt nach Linie G-H der Fig. 6.
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Fig. 9 zeigt in achsialem Mittelschnitt eine Vorrichtung zur Auslösung
einer mechanischen Zündvorrichtung, Figr io eine Draufsicht dieser Vorrichtung in
Ruhestellung, Fig. i r eine Draufsicht in Betriebsstellung, Fig. 12 einen Schnitt
nach Linie I-K der Big. 9, Fig. 13 einen Schnitt nach Linie L-l1f der Fig. 9, Fig.
14 einen Schnitt nach Linie N-0 der Fg.-9,.
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.. F ig. 15 einen Schnitt nach Linie a-b der Fig. _ Fig. 14, 16 einen
Schnitt nach Linie P-Q der Fig. 9, Big. i-7 und 18 Einzelteile der Vorrichtung im
Schnitt nach den Linien c-d bzw. e-f der Fig. 9 gesehen, und .
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Fig. ig eine Vorrichtung nach Fig. 9 -mit anderer Anordnung der Zündmasse,
in der Ansicht der,Fig.=i3._ Gemäß Fig. i bis 8 sind in einem Gestell i zwei durch
die Wellen 2 und 3 aufziehbare Uhrwerke zum gleichsinnigen und gleichmäßigen Antrieb
der Welle 4 und der diese umgebenden Hohlwelle 5 vorgesehen. Letztere trägt an'
ihrem oberen Teil eine Scheibe 6, an welcher auf einem Steg 7 ein gegabelter Kontakt
8 angeordnet ist, der über den Steg 7, die Scheibe 6 und die Welle 5 mit dem Gestell
i, das an die Batterie B angeschlossen ist, im Körperschluß liegt. Isoliert auf
der Scheibe 6 ist ferner ein Schleifkontakt 9 , angeordnet. Am oberen Ende der Welle
4 ist isoliert ein leitender Kontaktträger io befestigt, an dem ein winklig gestalteter
Kontakt 11, 12 und ein diesem diametral gegenüberliegender, in der Ruhestellung
mit geringem Abstand über dem isolierten Kontakt 9 der Scheibe 6 liegender Schleifkontakt
13 angeordnet sind. Der Teil i i des Doppelkontaktes ist verhältnismäßig breit und
liegt im Drehbereich der Gabel des Kontaktes 8, so daß die Gabelenden auf demselben
schleifei können. Die Kontakte ii, i?, der Träger io und der Kontakt 13 sind mit
dem isolierten Kontakt 9 der Scheibe 6 leitend verbunden. In einer Buchse 14 der
oberen Abschlußplatte 15 des Gestelles. i ist eine mit Stellknopf 16 versehene kreisförmige
Skala 17 mittels einer hohlen Welle i8 drehbar gelagert. Die hohle Welle 18 ist
am unteren Ende glockenartig erweitert und trägt einen isolierten Kontaktring 19,
der zwischen den Kontakten 9 und 13 hindurchgeht, so daß dieselben auf ihm schleifen
können. Auf der Innenseite ist der Ring 19 mit einer Aussparung 2o versehen, in
welcher die Kontakte 9 und 13 in der Ruhestellung der Vorrichtung liegen. Auf der
Außenseite dagegen befindet sich der Ring ig in dauernder Berührung mitSchleifkontakten2i;
die ortsfest, aber isoliert am Gestell angeordnet und mit der Batterie B verbunden
sind. In der hohle. Welle 18 der Skala 17 ist eine Welle 22 gelagert, die durch
einen mit Zeiger :23 versehenen Knopf 24 gedreht werden kann, und am unteren Ende
eine Scheibe 25 trägt, an der ein Kontakt 26 und ein Anschlag 27 befestigt sind,
die in den Weg des Kontaktes 12 ragen. Der Kontakt 26 liegt über die Scheibe 25,
die Welle 22 und die Hohlwelle 18 mit dem Gestell i in Körperschluß. Der Zeiger
23 bewegt sich über der Skala 17. An dem Knopf.24 ist ein Hebel 2,8 drehbar
gelagert, der an einer .durch einen Schlitz 29 der Platte 15 ragenden, um die Achsen
4 und 5 schwingbaren Stange 30 (Fig.4) an.-greift, an welchen Hebelarme 31 befestigt
sind, die mit in der Ruhestellung der Vorrichtung die Laufwerke - hemmenden Federn
32 versehen sind. Die Stange 30 ist ferner mit einem -Knopf 33 versehen,
Durch federnde
Unterlegscheiben 34, 35,- 36 von in der genannten
Reihenfolge abnehmender Stärke sind die Skala 17 gegen die Platte 15, der Knopf
2.4 gegen die Skala 17 und der Hebel 28 gegen den Knopf 24 abgestützt und für gewöhnlich
in ihrer Läge gehalten. In gleicher Weise ist die Welle ¢ durch eine federnde Scheibe
37 mit dem lose auf ihr sitzenden Triebrad 38 zekuppelt.
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In der dargestellten Ruhestellung der Vorrichtung steht der Zeiger
23 über der Skala 17 auf »Ruhe« (Fig.2). Der Hebel 28 steht gleichfalls auf
»Ruhe«, und die Laufwerke sind durch die Federn 32 gesperrt. Die von der Bewegung
der Wellen 4 und 5 abhängigen Kontakte 9 und 13 liegen übereinander in der Aussparung
2o des Kontaktringes i9. Der von der Welle 4 bewegte Kontakt i i liegt frei in der
Gabel des von der Welle 5 bewegten Kontaktes 8 (Fig. 5). Der mit dem Kontakt i i
zusammenhängende Kontakt 12 liegt gegen den Anschlag 27 der Scheibe 25, deren Kontakt
26 freiliegt (Fig. 7). Der Stromkreis der Batterie B ist demnach zwischen den Kontakten
9, 13 und dem Kontaktring i9, ferner zwischen den Kontakten 8 und i i und endlich
zwischen den Kontakten 12 und 26 unterbrochen, so daß die Vorrichtung gegen unbeabsichtigte
Wirkung unbedingt gesichert ist. Beim Anlassen dreht man den Knopf 24 im Sinne des
Uhrzeigers. Derselbe nimmt zufolge der Federreibung 36 den Hebel 28 und die Stange
30 mit, bis dieselben am anderen Ende des Schlitzes 29 auf Lauf stehen (Fig.
3), so daß sich die Laufwerke zufolge Aushebens der Federn 32 in Gang setzen und
die Wellen 4 und 5 in dem der Drehung des Knopfes 24 entgegengesetzten Sinne in
Drehung versetzen. Der Anschlag 27 wird bei der Drehung des Knopfes von dem Kontakt
12 entfernt und der Kontakt 26 verstellt, beispielsweise in die in Fig.7 punktiert
ersichtliche Lage. In dieser Stellung steht der Zeiger 23 auf der höchsten, dem
längstmöglichen Zeitabschnitt entsprechenden Zahl (70, Fig. 3) der Skala 17. Diese
Skala bleibt während der Drehung des Knopfes 24 in Ruhe. Soll ein kleinerer Zeitabschnitt.
eingestellt werden, so bewegt man den Knopf 24 bzw. den Zeiger 23 und den Kontakt
26 entsprechend weiter, wobei der Hebel 28, da er am Schlitzende 29 angekommen
ist, auf Lauf stehen bleibt und die Gleitfederkupplung 36 nachgiebt. Die Wellen
4 und 5 bewegen nun die Kontakte 9 und 13 sowie die Kontakte 8, i i und 12 gleichsinnig
und gleichzeitig, so daß diese Kontakte ihre gegenseitige Lage nicht ändern. Die
Kontakte 9 und 13 laufen nach Ablauf einer gewissen Zeit auf den Kontaktring i9
auf, heben also eine der Stromunterbrechungen auf und bereiten den eigentliehen
Stromschluß vor. Dieser erfolgt einmal, wenn der Kontakt 12 nach Ablauf der eingestellten
Zeit mit dem Kontakt 26 in Berührung kommt, und das andere Mal, wenn Störungen im
Gang der Laufwerke auftreten. Im ersteren Falle verläuft der Strom von der Batterie
B über die Kontakte 21, die Kontaktscheibe i9, den Kontakt 13, den Kontaktträger
i o, die Kontakte i i, 12, den Kontakt 26, die Scheibe 25, die Welle 22, die Hohlwelle
18 und das Gestell i zureck zur Batterie B. Das andere Mal hängt der Stromverlauf
von der Art der Störung im Gang der Laufwerke ab. Bleibt eines der Laufwerke von
vornherein stehen, so kommen die Kontakte 8 und i i miteinander in Berührung, und
schleifen aufeinander. Währenddessen läuft der Kontakt 9 oder der Kontakt
13 auf den Kontaktring z9 auf, so daß der Stromschluß erfolgt. Bleibt das
zur Welle 4 gehörende Uhrwerk stehen, so verläuft der Strom von der Batterie B über
die Kontakte 21, den Schleifring 19, den Kontakt 9, den damit leitend verbundenen
-Kontakt 13, den Kontaktträger io, die Kontakte ii und 8, die Scheibe 6, die Welle
5 und das Gestell i zur Batterie zurück. Wenn das andere Laufwerk stehen bleibt,
so verläuft der Strom in gleicher Weise; nur mit dem Unterschiede, daß er von dem
Kontaktring i 9 direkt auf den Kontakt 13 übergeht. In gleicher Weise verläuft der
Strom, wenn eines der beiden Laufwerke stehen bleibt, nachdem die Kontakte 9 und
13 bereits auf den Kontaktring i9 aufgelaufen sind.
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Es erfolgt demnach in jedem Falle ein Stromschluß und damit die Auslösung
der gezvünschten Vorgänge sowohl nach Ablauf der eingestellten Zeit wie auch bei
Störungen der Laufwerke.
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Um die Vorrichtung vor Erreichung der Endstellung in die Ruhelage
zurückzubringen, dreht man den Knopf 24 in entgegengesetzter Richtung wie vorher
so lange, bis der Anschlag 27 wieder gegen den Kontakt 12 zu liegen kommt. Dabei
werden der Hebel a8 und die Stange 30 wieder in die Ruhelage zurückgeführt
und die Laufwerke gesperrt, worauf der Knopf 24 allein weiter gedreht wird, wenn
nach erfolgter Sperrung der Anschlag 27 den Kontakt 12 noch nicht erreicht haben
sollte. Alsdann dreht man die Skala 17 mittels des Knopfes 16, dem Knopf 24 bzw.
dem Zeiger 23 nach, bis das Ruhezeichen unter den Zeiger und somit die Aussparung
2o des Kontaktringes i9 unter denKontakt 13 zu .liegen kommen. Wenn keine Störungen
des Laufwerkes aufgetreten sind, so liegen die Kontakte 9 und 13 übereinander und
der Kontakt i i liegt frei in der- Gabel des Kontaktes B. Andernfalls kann die mit
dem Triebrad 38 lediglich durch die federnde Scheibe 37 gekuppelte
Welle
4. mittels des durch die untere Platte 4o des Gestelles i ragenden Vierkants 41
wieder in die Normallage eingestellt werden.
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Von der beschriebenen Ausführungsform unterscheidet sich diejenige
nach Fig. 6 bis 8 lediglich dadurch, daß sie noch eine weitere, an einem Hilfsstromkreis
liegende elektrische Vorrichtung, z. B. ein Relais, nach Ablauf einer bestimmten
Frist zu betätigen vermag. Zu diesem Zwecke sind an dem glockenförmigen Ansatz der
Hohlwelle 18 über dem Kontaktring 19 zwei weitere Kontaktringe 42, 43 isoliert voneinander
angeordnet, die auf der Innenseite in gleicher Weise, wie der Ring 19, mit einer
Aussparung 44, 45 versehen sind und auf denen am Gestell i isoliert angeordnete
Schleifkontakte 46, 47 schleifen, an die eine Batterie B,. angeschlossen ist. In
der Ruhelage befinden sich in den Aussparungen der Kontaktringe 42, 43 isoliert
an dem Kontaktträger io angeordnete Schleifkontakte 48, 49, die nach dem Anlassen
des Laufwerkes nach Ablauf eines durch die Breite der Aussparungen und ihre eigene
Breite bestimmten Zeitabschnittes auf die Kontaktringe 42, 43 auflaufen und den
Stromkreis der Batterie B1 schließen, so daß die in diesem Stromkreis liegende elektrische
Vorrichtung betätigt wird. Bei Zurückführung der Vorrichtung in die Ruhestellung
wird auch die Berührung zwischen den Ringen 42, 43 und den Kontakten 48, 49 wieder
aufgehoben und der Stromkreis der Batterie B1 wieder unterbrochen.
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Bei der Ausführungsform der mechanischen Zündvorrichtung nach Fig.
9 bis i9 sind die Anordnung der Laufwerke und ihrer Steuerung die gleichen wie bei
den vorbesprochenen elektrischen Vorrichtungen. Für gleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen
gewählt.
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Die innere Welle 4 ist an ihrem oberen Ende mit einer achsialen, abgesetzten
Bohrung 5o versehen, in der ein Zündbolzen 5 r geführt ist, der unter dem Einfluß
einer Schraubenfeder 52 steht. Der Zündbolzen wird in der Spannstellung durch einen
Hebel 53 gehalten, der an einem glockenförmigen Ansatz 54 der Welle 4 gelagert ist
und mit einem Arm über einen Bund 55 des Zündbolzens greift, während der andere
Arm durch einen Steg 56 abgestützt wird, der sich an einem Arm 57 der äußeren Welle
5 befindet und durch eine Aussparung 58 des glockenförmigen Ansatzes 54 der Welle
4 hindurchgeht. Der Knopf 24 und der Zeiger 23 sind hier am oberen Teil einer Hohlwelle
59 angebracht, die in der Büchse 14 der oberen Abschlußplatte 15 des Gestelles i
drehbar gelagert ist. Auf der Hohlwelle 59 sind der Hebel 28 und die Skala 17 gleichfalls
drehbar gelagert und gegen die an der Welle festen Teile bzw. gegen die Platte 15
durch die federnden Scheiben 34, 35, 36 von in der genannten Reihenfolge abnehmenden
Stärke abgestützt. In der abgesetzten Bohrung der Hohlwelle 59 ist eine mit seitlichem
Schlitz 6o und Führungsstift 61 versehene, unter dem Einfluß einer Schraubenfeder
62 stehende Patrone 63 mit Zündkapsel 64 achsial verschiebbar gelagert, deren Pulverfüllung
über den Schlitz 6o und einen Schlitz 65 der Hohlwelle mit einer Zündschnur 66 in
Verbindung steht, welche zur Sprengladung 67 führt. Die Patrone 63 wird unter der
Spannung der Feder 62 für gewöhnlich durch einen am unteren Ende der Hohlwelle 59
gelagerten Hebel 68 gehalten, dessen einer Arm gegen den Randflansch der Patronenhülse
liegt, während sein anderer Arm sich mittels einer Laufrolle 69 gegen einen nach
innen vorspringenden Flansch 7o des glockenförmigen Ansatzes 54 der Welle 4 stützt.
Der Flansch 70 ist mit einem Anschlag 71 (Fig. 14 und 15) und 'mit einer
diesem benachbarten Unterbrechung 72 versehen. Mit dem unteren Ende der Hohlwelle
59 ist ferner ein Winkelansatz 73 starr verbunden, dessen abwärts gebogener Schenkel
eine Aussparung 74 aufweist, in die in der Ruhelage der Vorrichtung der durch den
Steg 56 abgestützte Arm des Hebels 53 zu- liegen kommt, der somit durch die die
Aussparung nach unten-begrenzende Schiene 75 aufgefangen wird, wenn er aus irgendeinem
Grunde von dem Steg 56 abrutschen sollte. Der Hebel 53 ist somit in der Ruhelage
doppelt gesichert. .Um bei der Einstellung der Vorrichtung eine vorzeitige Zündung
zu verhindern, wenn der Hebel 53
von dem Steg 56 abgerutscht sein sollte,
ist die Schiene 75 am Ende mit einem Anschlag 76 (Fig. 18) versehen, durch den in
diesem Falle ein Abgleiten des Hebels 53 von der Schiene 75 verhindert wird.
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Das Anlassen der Vorrichtung erfolgt wie bei der elektrischen Vorrichtung
durch Drehen des Knopfes 24 im Sinne des Uhrzeigers. Dabei wird die Rolle 69 auf
dem Flansch 7o verstellt, die Schiene 75 gibt den Hebel 53 frei, und . die Laufwerke
werden durch den Hebel 28, die Stange 30 und die Hebel 31 bzw. die Federn
32 freigegeben. Die synchron sich drehenden Wellen 4 und 5 drehen gleichzeitig in
dem Sinne des Uhrzeigers entgegengesetztem Sinne den Steg 56, den Hebel
53 und den glockenförmigen Ansatz 54, wobei dieRolle 69 auf dem Flansch 70
läuft und sich allmählich der Aussparung 72 nähert. Sobald sie diese erreicht, wird
der Hebel 68 frei, und die Patrone 63 wird durch die Feder 6a gegen den Zündbolzen
51 geschnellt, wodurch die Zündung herbeigeführt wird. Wenn eines der Laufwerke,
nachdem der Hebel 5-3 durch 75 freigegeben ist, vor
der eingestellten
Zeit stehenbleibt oder von vornherein nicht angeht, so rutscht nach Ablauf einer
durch die Breite des Steges 56 gegebenen Zeit der Hebel 53 von diesem ab,
und der Zündbolzen 51 wird gegen die Zünd= kapsel .der Partone 63 geschnellt, so
daß wiederum die Zündung herbeigeführt wird.
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Um die Vorrichtung vor erfolgter Zündung in die Ruhelage zurückzuführen,
dreht man den Knopf 24 im Sinne des Uhrzeigers entgegengesetzter Richtung, bis die
Rolle 69 gegen den Anschlag 71 stößt, wobei die Schiene 75 wieder unter den abgestützten
Arm des Hebels 53 zu. liegen kommt und gleichzeitig die Laufwerke gesperrt werden.
Die Skala 17 wird alsdann mittels des Knopfes 16 nachgestellt, so daß der Ruhepunkt
unter den Zeiger 23 zu liegen kommt.
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Die Ausführungsform und Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. ig
ist im wesentlichen die gleiche wie vorbeschrieben, lediglich mit dem Unterschied,
daß die Zündschnur in Wegfall kommt und die Sprengladung im Gestell i unterhalb
der Deckplatte 17 angeordnet ist.