DE423460C - Zuendvorrichtung fuer Aufschlag- oder Zeitzuender - Google Patents

Description

Die meisten Aufschlag- oder Zeitzünder bedürfen bekanntlich einer Vorrichtung, die eine unzeitige Auslösung der Zündvorrichtung während der Beförderung, bei Auftreten eines außergewöhnlichen Stoßes oder im Falle, daß das Geschoß oder seine Hülle unbeabsichtigterweise zu Boden fällt, verhindert.

Die bekannten Sicherungen zur Verhütung

solcher unzeitgemäßer Zündungen müssen vor Abgabe des Schusses oder während des Schusses, solange das Geschoß sich noch in der Flugbahn befindet, unwirksam gemacht werden können; denn sonst würden sie für das Wirksamwerden an Hindernissen, wo das Geschoß leicht hindurchtritt, durchaus unzulässige Widerstände bieten; mit anderen Worten, wenn die bekannten Sicherungen nicht im gewünschten Zeitpunkt unwirksam gemacht würden, würden sie den Zündern j ede Empfindlichkeit nehmen. Der Charakter der bekannten Sicherungen ist somit derjenige einer zeitlich beschränkten Wirksamkeit, die es verlangt, daß sie vor oder während des Fluges des Geschosses unwirksam gemacht

a§ werden.

Für gewisse Fälle, z. B. wenn der Schuß eine sehr geringe Geschwindigkeit des Geschosses hat, bei Grabenhaubitzen oder beim Abwerfen einer Bombe aus einem Flugzeug, ist es ganz allgemein sehr schwer, die Zündung selbsttätig unwirksam zu machen.

Das nötigt dazu, zum Eingreifen von Hand zurückzugreifen, bzw. durch Zurückziehen eines Stiftes oder eines entsprechenden anderen Verriegelungsorgans. Die Nachteile eines solchen notwendigen Zwanges liegen auf der Hand: Möglichkeit, daß die Entriegelung vergessen wird, Möglichkeit einer unzeitigen Entriegelung; zudem verlangt ein Eingreifen von außen her zwecks Einwirkung 4a auf ein verstellbares Organ eine Verbindung mit dem Innern des Zünders, und schließlich ist auch eine Verbindungsstelle von solchem Grad der Dichtigkeit, daß sie praktisch fast gar nicht ausgeführt werden kann, erforderlieh.

Die Erfindung betrifft eine Sicherung für Aufschlag- und Zeitzünder, die sich besonders auch für Geschosse eignet, die für Schießen mit sehr geringer Beschleunigung des - Ge-

Schosses bestimmt sind, die aber infolge ihrer außerordentlichen Einfachheit auch auf Geschosse jeder anderen Art Anwendung finden können.

Die mit der neuen Sicherung erzielten Ergebnisse haben besonders das Eigentümliche, daß, trotz vollständig selbsttätigem Ausschalten, in keiner Weise die Empfindlichkeit des Geschosses beim Auftreffen gegen ein ίο Hindernis verringert wird, selbst wenn dieses nur geringen Widerstand bietet. Die Sicherung bleibt übrigens in allen praktisch in Betracht kommenden Fällen im höchsten Grade wirksam, und zwar auch da, wo das Auftreffen _Xg auf das Hindernis mit einer geringeren Geschwindigkeit erfolgt, als eigentlich bestimmt ist.

Um diese wichtigen Ergebnisse zu zeitigen, ist die Sicherung in der Hauptsache zusammengesetzt aus einem zwischen der Zündnadel und dem Zündhütchenträger angeordneten Körper, durch den hindurch diese beiden Teile miteinander in Berührung kommen können, welcher Körper für gewöhnlich in einem bestimmten Abstand von einem der beiden Teile mittels eines elastischen Widerstandes gehalten wird, während der zweite Teil durch einen zweiten elastischen Widerstand in einem bestimmten Abstand sowohl von jenem Trennkörper als auch von dem ersten Teil sich befindet. Die in Ruhelage von diesen elastischen Widerständen bewirkten Abstände, die Massen der beiden Teile (Zündnadel und Zündhütchen) sowie des Trennkörpers, schließlich die elastischen Widerstände selbst sind so festgelegt, daß ein Inberührungkommen von Zündnadel und Zündhütchen durch den Trennkörper hindurch ausschließlich unter Bedingungen möglich ist, die praktisch nur beim Schuß auftreten, nämlich: sehr große negative Beschleunigung, aber von kurzer Dauer, an einem sehr widerstandsfähigen Hindernis; geringere negative Beschleunigung, aber von genügender Größenordnung und genügend langer Dauer im Falle des Auftreffens auf ein Hindernis geringeren oder mittleren Widerstandes.

Verschiedene praktische Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind auf der Zeichnung als Beispiele und zu verschiedenen Verwendungszwecken dargestellt:

Die Abb. 1 bis 4 einschließlich zeigen eine erste Anwendungsform der Erfindung auf ein Bodenkammergeschoß. Abb. 1 ist ein lotrechter Mittelschnitt, der die Einzelteile in ihrer gewöhnlichen Ruhelage zeigt. Abb. 2 ist ein ebensolcher Schnitt, die Einzelteile in einer Zwischenlage ihrer Tätigkeit zeigend. Sb Abb. 3 2eigt in ebensolchem Schnitt die Teile : in der Lage, die sie in dem Augenblick einnehmen, wo das Scharfwerden der Zündung infolge Stoßes gegen einen Widerstand, z. B. gegen einen solchen schwacher oder mittlerer Gegenwirkung, mit genügend großer und genügend langdauernder negativer Beschleunigung eintritt. Abb. 4 zeigt im Schnitt die Teile mit einer Lage, die als Folge des Auftreffens auf einen sehr kräftigen Widerstand eintreten kann, wobei der Stoß nicht von einer langdauernden oder so starken negativen Beschleunigung, daß das Scharfwerden der Zündung hätte eintreten können, begleitet ist.

In diesen Abbildungen ist A der Zünderkörper, worin die gewöhnlichen Teile der Einrichtung zum Scharfmachen der Zündung angeordnet sind. Bei diesem Beispiel ist vorausgesetzt, daß das eine der Elemente, das Zündhütchen B, fest im Zünderkörper sitzt, während das andere Element, die Zündnadel C, beweglich ist.

Gemäß der Erfindung besteht die Sicherung, die verhindern soll, daß die Vorrichtung zum Scharfmachen der Zündung zur Unzeit in Wirkung tritt, aus einem Trennkörper D₁ der mit einer Leitung, einem Kanal oder Durchgang d versehen ist, durch den hindurch das bewegliche Element C mit dem festen Element B in Berührung kommen kann. Dieser bewegliche Trennkörper D wird für gewöhnlich in einem festen Abstand χ von dem festliegenden Zündhütchen B gehalten, und zwar durch einen elastischen Widerstand, z. B. durch die Feder E₁ die mit ihrem einen Ende sich auf einen festen Teil stützt, mit ihrem anderen Ende aber am Trennkörper anliegt, den sie dadurch in Anlage an einer Schulter α des Zündkörpers hält. Ein zweiter elastischer Widerstand, z. B. die Feder F, hält das bewegliche Element (die Zündnadel C) in einem Abstand y vom Zündhütchen und gleichzeitig in einem Abstand s vom Trennkörper D.

Durch geeignete Wahl der Massen des beweglichen Elementes C und des Trennkörpers D, der relativen Werte dieser Massen und derjenigen der Widerstände der Federn F und E₁ der Abstände x, y, ζ erhält man durch die dargestellte Anordnung einen Zünder mit selbsttätiger Sicherung, die sich selbst nur unter Bedingungen unwirksam macht, die niemals sonst, als nur beim Schuß, eintreten; nämlich: Stoß mit großer Geschwindigkeit gegen ein widerstehendes Hindernis; Stoß mit großer Geschwindigkeit gegen ein Hindernis beliebigen Widerstandes bei gleichzeitiger langdauernder Beschleunigung.'

Die Wirkungsweise dieser Sicherung wird an Hand der Abb. 2, 3 und 4 leicht verständlich:

Wenn das Geschoß auf ein Hindernis trifft, üben die beweglichen Organe D und C durch

ihre Massenträgheit eine Wirkung auf die elastischen Widerstände F und E aus. Wichtig ist für die Wirkung der Vorrichtung gemäß der Erfindung, daß die vom Trennkörper D auf den Widerstand E ausgeübte Wirkung zur vollen Auswirkung kommt, bevor die von C auf den Widerstand F ausgeübte Wirkung aufhört. Bei gleichem Verhältnis zwischen Masse C und Widerstand F einerseits und ίο Masse D und Widerstand E anderseits braucht man nur χ ganz wenig kleiner als y zu wählen, damit D am Hubende ankommt, bevor die Spitze der Zündnadel zur Berührung mit dem Zündhütchen B kommen kann. Diese Mittelstellung ist in Abb. 2 dargestellt. Wenn in dem Augenblick, wo die verschiedenen Organe diese Stellung einnehmen, die Geschwindigkeit des Geschosses vernichtet wird, hört die Trägheit der Masse D auf, auf den Widerstand F zu wirken. Dieser Widerstand wirkt durch seine elastische Spannung auf den Trennkörper D und erteilt ihm eine Rückstoßbewegung, die ihn in eine Lage, wie in Abb. 4 gezeichnet, bringt, wo er die Bewegung der Zündnadel nach dem Zündhütchen hin aufhebt. Zu diesem Zweck ist die Masse von D wesentlich stärker als diejenige von C gewählt, so daß eine Wirkung von C auf D nur dann stattfinden kann, wenn die lebendige Kraft (= ¹J₂ m V²), welche C in diesem Augenblick besitzt, ihrerseits einen genügend hohen Wert hat als Folge des dann sehr großen Wertes des Faktors V", mit anderen Worten infolge der Geschwindigkeit, die das Geschoß besitzt.

Wenn infolge des AuftrefFens auf einen Widerstand schwacher oder mittlerer Größe der Weg des Geschosses sich lang genug verlängert, verlängert auch die Wirkung von D auf den Widerstand E ihrerseits sich um ein Maß, das hinreicht, daß die Wirkung von C auf den Widerstand F sich frei auswirkt und dadurch die Zündnadel zur Berührung mit dem Zündhütchen kommen kann, in welchem Fall die einzelnen Teile die in Abb. 3 dargestellte Lage zum Scharfmachen der Zündung kommen, und zwar werden die einzelnen Teile diese Lage unter allen Umständen erreichen, wie auch sonst die Verhältnisse liegen mögen. (Genügende lebendige Kraft der Zündnadel im Augenblick des Aufschiagens, begleitet von einer negativen Beschleunigung kurzer Dauer; verlängerte und hinreichende negative Beschleunigung im Fall des Auftreffens auf ein Hindernis schwachen oder mittleren Widerstandes.)

Wenn, wie ersichtlich, das Wirksamwerden der Vorrichtung zum Scharfmachen der Zündung unter den Bedingungen, die man für gewohnlich während des Schusses antrifft, sichergestellt ist, so verhindert anderseits die ' Sicherung in wirksamer Weise das Wirksamwerden unter denjenigen Umständen, wie sie im allgemeinen bei unglücklichen Zufällen während der Beförderung oder Handhabung -eintreten können.

Die häufigsten solcher Zufälle sind die folgenden :

1. Stcß aus sehr geringer Höhe auf ein widerstehendes Hindernis.

In diesem Fall ist die lebendige Kraft des Trennkörpers D wie auch diejenige der Zündnadel C nicht ausreichend, um die elastischen Widerstände E und F zu überwinden; infolgedessen ist ein Wirksamwerden nicht möglich.

2. Stoß aus mittlerer Höhe (etwa 10 bis 20 m, beispielsweise auf ein widerstehendes Hindernis, was z. B. beim Einladen in ein .Schiff verkommen kann"). In diesem Fall genügt die lebendige Kraft von D und C, um ein Vermindern der elastischen Widerstände E und F zu bewirken. Infolge der geringen Dauer der negativen Beschleunigung als Folge des schnellen Anhaltens des Geschosses an einem widerstehenden Körper erleidet D unmittelbar beim Ankommen am Hubende eine R ückstcßbewegung unter der Wirkung der Entspannung von E, und zwar bevor C den Widerstand von F vollständig überwunden hat; und weil die lebendige Kraft von C wegen der zu geringen Geschwindigkeit des Geschosses keine genügende Größe hat, um die Gegenwirkung von D zu überwinden, bleibt ein Wirksamwerden noch unmöglich.

3. Stoß aus geringer Höhe (der sogar bis beispielsweise 50 m gehen kann) gegen einen Gegenstand geringen oder mittleren Widerstandes. In diesem Fall kann allerdings die Dauer des Eindringens des Geschosses in den Gegenstand und infolgedessen die Dauer der negativen Beschleunigung, die es erleidet, genügend groß sein, aber, weil der Stoß weniger heftig ist, mit andern Worten, w*eil die negative Beschleunigung des Geschosses einen geringeren Wert hat, da ja nur eine Verzögerung statt eines plötzlichen Anhaltens vorliegt, genügt die Trägheit der Massen D und C nicht, um sie ihren Hub vollständig ausführen zu lassen, so daß auch hier wieder ein Wirksamwerden nicht eintreten kann.

Abb. 5 zeigt im Achsialschnitt eine andere Ausführungsform -der in Abb. 1 bis 4 dargestellten Vorrichtung.

Hier hat der Trennkorper D einen gemeinsamen Stützpunkt α mit der Zündnadel C am Geschoßkörper. Die Feder F liegt in einer Ausnehmung des Trennkörpers D, an deren Grund sie sich mit ihrem einen Ende abstützt.

Abb. 6 zeigt im Achsialschnitt die Anwendung der Erfindung an einem Kopfkammerzünder.

In diesem Beispiel wurde angenommen, daß das feste Element der Einrichtung zum Scharfmachen der Zündung aus der Zündnadel B bestehe, während das bewegliche Element C aus dem Zündhütchenträger besteht.

Die Wirkungsweise ist derjenigen des Bodenkammergeschosses, das in den obigen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, vollständig gleich.

Abb. 7 zeigt ein Beispiel der Anwendung der Erfindung an einem Bodenkammergeschoß für Fliegerbomben. Bei diesem Beispiel ist der Geschoßkörper A mit einer rohrförmigen is Verlängerung A¹ von solcher Länge versehen, daß sein Ende über die Flügelführung G des Geschosses hinausragt. Der Trennkörper D ragt noch über die rohrförmige Verlängerung A¹ des Geschoßkörpers hinaus und ist für ao gewöhnlich, d. h. vor dem Abwurf der Bombe, im Abstand χ von dem festen Zündhütchenträger B durch ein Sperrorgan, z. B. eine Zange H mit elastischen Armen, festgehalten. Der Trennkörper B bietet durch einen Stift d¹ oder durch ein anderes Anschlagorgan dem oberen Ende des Zündstiftes C ein Widerlager. Das Geschoß ist hier in Verbindung mit einer Verzögerung J dargestellt, welche Gegenstand des Patentes 399721 ist. Beim Abwurf der Bombe veranlaßt ihr Sturz das Auslösen des Trennkörpers D aus den Armen der Zange H, die am Flugzeug sitzt. Wenn man die Bombe als Blindgänger fallen lassen will, d. h. ohne daß eine Zündung eintritt, wie groß auch die Höhe des Absturzes sein mag, läßt man sie zusammen mit der Zange H niederfallen, die man zu diesem Zweck von ihrer Verbindung mit dem Flugzeug löst.

Wenn die beschriebene Sicherung auch an sich schon vollständig genügt, so ist es natürlich doch statthaft, sie mit bekannten zusätzlichen Sicherungen zu versehen, z. B. von der Art derjenigen, die unter der Wirkung der Fliehkraft während des Fluges des Geschosses von selbst wirkungslos werden, oder mit einer, die erst am Ende der positiven Beschleunigung des Geschosses sich auf Unwirksamkeit umschaltet. So kann man beispielsweise, wie es die Abb. 8 zeigt, die eine andere Ausführung des Bodenkammergeschosses von Abb. S darstellt, in der Außenfläche des Trennkörpers D eine Ringnut aussparen und darin Segmente / anordnen, die in bekannter Weise durch einen dehnbaren Faden j zusammengehalten werden. Diese Segmente sind infolge ihrer Anordnung in einer Ausnehmung A² des Geschoßkörpers A gegen jede Längsverschiebung gesichert. Die neue Sicherung kann Anwendung finden auf Zeitzünder, um auf bekannte Weise das Scharf werden einer Schmelzkomposition bei Abgabe des Schusses zu bewirken, deren Feuer sich nicht auf die Ladung überträgt, bis ein gewisser Zeitraum, den man nach Belieben wählen kann, verstrichen ist.

Abb. 9 zeigt im wesentlichen im Achsialschnitt eine Anwendung dieser Art. Hierbei ist die Vorrichtung zum Scharfmachen der Zündung in einer umgestülpten Hülse A³ untergebracht, die beispielsweise durch Verschraubung am eigentlichen Geschoßkörper festgemacht ist. Die Vorrichtung besteht, wie bei den oben beschriebenen Beispielen, aus einem Zündhütchen B₁ einer beweglichen Zündnadel C₁ einem rohrförmigen Trennkörper D, einem elastischen Auflager E für diesen Trennkörper und einem elastischen Auflager F für die Zündnadel. In der Hülse A sind Ausblaselöcher α? ausgespart, durch die 8a das Feuer sich mittels einer Schmelzkomposition K auf Schmelzringen oder auf eine darumgelegte Pulverschnur überträgt, um in bekannter Weise die Ladung am Ende eines einstellbaren Zeitraumes zu entzünden.

Es ist ersichtlich, daß während der Beförderung und der Handhabung die an Hand dieses Beispieles beschriebene Sicherung dieselbe Gewähr bietet wie bei Anwendung auf einen Aufschlagzünder. Übrigens sind die go Bedingungen der Geschwindigkeit und der Beschleunigungsdauer des Geschosses während seines Weges in der Seele der Kanone immer von der Art, daß die Wirksamkeit der Vorrichtung während dieses Weges gesichert ist, wobei natürlich die Lage der Organe eine umgekehrte ist, derart, daß die Massenträgheit des Trennkörpers und diejenige der Zündladung zur Herbeiführung der Wirkung in Tätigkeit treten, sobald das Geschoß seine Bewegung begonnen hat, statt daß sie, wie bei den obigen Beispielen, erst beim Auftreffen auf ein Hindernis in Tätigkeit treten.

Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen ist angenommen worden, daß das eine der Elemente der Vorrichtung zum Scharfmachen der Zündung, Zündnadel oder Zündhütchen, im Geschoßkörper fest angeordnet ist. Bei gewissen Anwendungen, besonders bei einem von Bord eines Luftfahrzeuges loszulassenden Geschosse, wäre es gefährlich, das Geschoß so einzurichten, daß sein Wirksamwerden ebensowohl beim Fallen auf seinen Kopf oder auf sein Bodenstück stattfindet. Die beschriebene Sicherung kann auch in diesem Falle Anwendung finden; denn man braucht dazu nur, wie es Abb. 10, 11 und 12 in Achsialschnitt für ein Kopfkammergeschoß als Beispiel zeigen, die beiden Elemente der * Einrichtung beweglich zu machen.

Der Trennkörper D wird in diesem Falle zwischen den beiden beweglichen Elementen

B und C auf elastischen Stützen E, F schwebend erhalten.

Wenn man für B und C ganz gleiche Massen wählt, muß man auch E und F ganz gleichen Widerstand geben.

Abb. io zeigt die Einzelteile in der Ruhelage. Abb. Ii zeigt die Einzelteile in derjenigen Lage, die sie einnehmen, wenn das Geschoß mit großer Geschwindigkeit mit dem Kopf aufschlägt. Abb. 12 zeigt die Teile in der Lage, die sie einnehmen, wenn das Geschoß mit großer Geschwindigkeit mit dem Bodenteil aufschlägt.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Zündvorrichtung für Aufschlag-oder Zeitzünder mit einer Zündnadel, einem Zündhütchen und einer dazwischengeschalteten Sicherung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sicherung aus einem Körper (D) besteht, der mit einem Durchgang (d) versehen ist, durch den hindurch die Zündnadel (C) mit dem Zündhütchen (B) in Berührung kommen kann, welcher Körper (D) für gewöhnlich durch ein elastisches Auflager (E) in einem gewissen Abstand von dem Zündhütchen (B) erhalten wird, während die Zündnadel (C) durch ein zweites elastisches Auflager (F) in Abstand sowohl von dem Körper (D) als auch von dem Element (B) gehalten wird, welche Abstände (x, y) für gewöhnlich durch die elastischen Stützen aufrechterhalten werden, wobei die Massen der Elemente (B, C) und des Trennkörpers (D) wie auch die Widerstände jener Auflager (E, F) so gewählt sind, daß unter dem Einfluß eines Stoßes ein Inberührungkommen der Elemente zum Zünden nur dann möglich ist, wenn das Geschoß dabei eine hinreichend große und hinreichend langdauernde Geschwindigkeit besitzt oder eine genügende negative Beschleunigung erfährt.

2. Ausführungsform der Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der Elemente der Vorrichtung zum Zünden, z. B. das Zündhütchen (B), im Geschoßkörper (A) festsitzt und einer Feder (E) zum Widerlager dient, die für gewöhnlich einen rohrförmigen Trennkörper (D) in Abstand hält, der sich auf eine Schulter des Geschoßkörpers stützt, auf die sich auf der entgegengesetzten Seite eine zweite Feder (F) mit ihrem einen Ende stützt, welche mit ihrem anderen Ende sich gegen die bewegliche Zündnadel (C) stemmt, die sie für gewöhnlich gegen einen festen Anschlag (a) drängt, wobei das Zusammenwirken des Eindrückens der Federn eine Mindestdauer beansprucht, ohne welche die Zündnadel am Ende des Hubes mit einer Voreilung ankommt, was unter dem Einfluß der Entspannung seiner Stützfeder (E) seinen Rückstoß bewirkt und dadurch das Anhalten der Zündnadel in einer Zwischenstellung in allen den Fällen, wo seine lebendige Kraft nicht groß genug ist, um den Widerstand des Trennkörpers zu überwinden.

3. Ausführungsform der Zündvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 in Anwendung auf einen Zeitzünder, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper (D) zwischen dem Zündhütchen (B) und der an der Geschoßspitze angeordneten Zündnadel (C) angeordnet ist, wobei sich die Zündnadel (C) auf eine elastische Stütze (F) stützt, die mit dem anderen Ende auf dem Vorderteil des Trennkörpers (D) ruht, und eine zweite elastische Stütze den Trennkörper (D) von dem hinten angeordneten Zündhütchen trennt, derart, daß das Beharrungsvermögen des Trennkörpers und der Zündnadel bei Beginn der Geschoßbewegung zur Wirkung kommt.

4. Ausführungsform der Zündvorrichtung nach Anspruch 1 in Anwendung auf eine mit Leitflügeln versehene Fliegerbombe, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschoßkörper (A) über diese Leitflügel (G) hinaus verlängert ist, wie auch der Trennkörper (D) verlängert ausgeführt C5 ist, und zwar derart, daß er jenseits des Geschoßkörpers mit seinem äußersten Ende in einer Stellung, in der er unwirksam ist, hinausragt, wo er durch ein ausschaltbares Halteorgan, z.B. durch eine dj Zange (H) mit elastischen Schenkeln unbeweglich gehalten ist, die vom Flugzeug aus verstellt werden kann, wobei das bewegliche Element (C) der Vorrichtung zum Scharfmachen der Zündung sich u_s gegen einen Anschlag stützt, z. B. gegen einen Stift (d^r), der vom Trennkörper getragen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.