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ElektrischerjZünder Bei den. elektrischen Zündern, Zeit- oder Aufschlagzündern,
erfolgt bekanntlich die Entzündung des Zündsatzes für die Sprengladung durch einen
Heizdraht, der selbsttätig in den Stromkreis einer Stromquelle eingeschaltet wird.
Als Stromquelle dienen bei den Zeitzündern Akkumulatoren, Trocken- oder Maßelemente,
oder auch durch die Rotationsbewegungen des Geschosses in Tätigkeit gesetzte Generatoren,
durch deren Strom sein elektromagnetisches Schaltwerk gesteuert wird, das nach einer
bestimmten einstellbaren Zeit den Stromkreis der Stromquelle über den Heizdraht
schließt und so die Entzündung des Zündsatzes bewirkt.
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Diese verwickelten und empfindlichen Zwischenschaltwerke fallen bei
Zündern nach der Erfindung fort; nach ihr wird die Zündung zu einem genau bestimmten
Zeitpunkt nach dem Abfeuern des Geschosses durch Bemessung der Stromstärke des dem
Zünddraht von der Stromquelle zufließenden Stromes erreicht, der, je nachdem er
auf eine bestimmte Stärke eingestellt wird, den Zünddraht nach kürzerer oder längerer
Einwirkung auf den zur Entzündung des Zündsatzes erforderlichen Hitzegrad bringt.
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Die Einstellung des Stromes auf die zur Erzielung des gewünschten
Zündzeitpunktes erforderliche Stärke wird beispielsweise zweckmäßig durch eilen
dem Heizdraht vorgeschalteten Regulierwiderstand bewirkt, eine Art der Regulierung,
die für jede beliebige zur Verwendung gelangende Stromquelle brauchbar ist und mittels
deren eine genaue Festlegung der Zündzeitpunkte ermöglicht wird. Die Regulierung
der Stromstärke kann aber auch in anderer Weise durch eine für die jeweilige Art
der verwendeten Stromquelle besonders geeignete Reguliereinrichtung erfolgen.
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Die Erfindung sieht vor, fürelektrische Zeitzünder als Stromquelle
:einen permanenten Magneten zu benutzen, der im Augenblick des Abfeuerns des Schusses
seine Relativbewegung gegenüber oder in einer Spule macht und darin einen Induktionsstrom
erzeugt. der zur Erwärmung des Heizdrahtes für den Zündsatz dient. Diese bisher
nur für Aufschlagzünder anwendbare Stromquelle hat gegenüber den bei den bekannten
Zeitzündern verwendeten Elementen, Akkumulatoren, oder Generatoren den Vorzug größerer
Einfachheit, Unempfindlichkeit und unbegrenzter Lagerbeständigkeit.
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Da die Stromerzeugung mittels des permanenten Magneten nur während
einer geringen Zeitspanne erfolgt und andauert, so wird, um auch weiter hinausliegende
Zündzeitpunkte zu erreichen, der erzeugte Strom nicht unmittelbar über den Regulierwiderstand
durch den Zünddraht geschickt, sondern es wird mit ihm zunächst ein Kondensator
aufgeladen,
der sich sodann über den auf eine bestimmte Widerstandsgröße
eingestellten Widerstand und den Zünddraht entlädt.
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Durch die Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einem permanenten
Magneten, der in bekannter Weise ,erst beim Auftreffen des Geschosses auf ein Ziel
eine Relativbewegung zur Stromerzeugung ausführt, ist auch ein einfacher und sicher
wirkender elektrischer Aufschlagzünder mit einstellbarer Verzögerung geschaffen,
und durch eine geeignete Anordnung und Ausbildung der inneren elektrischen Einrichtung
wird ein rein elektrisch wirkender Doppelzünder geschaffen.
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Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
an einem Zeitzünder. Es zeigt Abb. i den Zünder im Längsschnitt, Abb. a einen Querschnitt
nach A-B der Abb. i ; die Abb. 3 gibt -ein schematisches Schaltbild einer zweiten
Ausführungsform und Abb. q. eine Einzelheit zur Ausführungsform nach Abb. 3, ebenfalls
in schematischer Darstellung.
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In der Längsachse des Geschosses ist ein permanenter Magneta längsverschieblich
gelagert. Er wird durch eine Transportsicherung bekannter Art, beispielsweise durch
die Sperrfeder b, in seiner vorderen Endlage im Geschoßkopf festgehalten. Den Magnet
a umschließt ein mit mehreren Windungen d. isolierten Kupferdrahtes bewickelter,
im Geschoßkopf fest gelagerter Spulenkörper c. Die bei--den Enden der Wicklung d
sind an einen Kondensator f angeschlossen, der beispielsweise als Papierwickelkondensator
mit zwei durch Isolationspapier gegeneinander isolierten Zinnfolien ausgebildet
ist. Das eine Ende der Wicklung d ist über den Kontakt e mit der ,einen Zinnfolie
des Kondensators f verbunden, das andere Ende der Wicklung d führt über den Kontaktg
zu einem leitenden Metallstreifen i, der quer zur Bahn des Magneten a gespannt isi
und über den Kontakt k an die andere Zinnfolie des Kondensators i angeschlossen
ist. Die Stromleiter, g, i und k ,, sind gegen den Geschoßkörper isoliert.
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Die an den Kontakte angeschlossene Zinnfolie des Kondensators-f ist
zugleich mit der isoliert verlegten Leitung l verbunden. An diese Leitung ist bei
m das eine Ende eines im Zündsatzn eingebetteten, als Heiz- oder Zünddraht dienenden
feinen Widerstandsdrahtes o angeschlossen, der, ähnlich wie bei Glühlampen., spiral-
oder schraubenförmig oder zickzackähnlich gewunden oder gebogen sein kann. Anstatt
eines üblichen Widerstandsdrahtes kann auch ein solcher ,aus Silit oder aus einem
ähnlichen Stoff verwendet werden. Das andere Ende des Widerstandsdrahtes o ist bei
p mit einem Kontakt g verbunden, der seinerseits auf der Oberfläche eines kreisförmig
angeordneten Widerstandes r schleift. Der Widerstand r ist isoliert und unverrückbar
in einem im Geschoßkopf dreh- und einstellbaren Ring s gelagert, der hier die Funktion
der bei Brennzündern üblichen Satzringe erfüllt. Das eine Ende des im gezeichneten
Beispiel einen in Ringform gebogenen, schraubenförmig gewundenen Draht bildenden
Widerstandes r ist frei, sein anderes Ende durch die Schraubet elektrisch leitend
mit dem Gesc_hoßkopf verbunden.
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Beim Abfeuern des Geschosses löst sich der Magnet a infolge der Trägheit
seiner Masse aus den Sicherungsfedern b los und verschiebt sich im Geschoßkopf nach
hinten. Bei dieser Bewegung schneiden die Kraftlinien des Magneten die Windungen
der Spule d und erzeugen in dieser einen Induktionsstrom, durch den der Kondensator
f aufgeladen wird, da, wie vorbeschrieben, die Spuled mit den beiden Belegungen
des Kondensators i verbunden ist. Kurz vor Erreichen seiner hinteren Endlage trifft
der Magnet a auf den Metallstreifen i auf und biegt ihn in der Mitte durch. Dadurch
wird das eine Ende des Metallstreifens i von dem Kontaktstück g weggezogen.
Der Stromkreis der Spuled über den Kondensator/ wird unterbrochen, und der aufgeladene
Kondensator/ ist von der Spule d abgeschaltet.
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Zugleich wird durch den in seiner Mitte durch den Magneten bis zur
Anlage an die hintere Abschlußmutter des Geschoßkopfes eingedrückten Metallstreifen
i der Stromkreis des Kondensators i über den Heizdraht o des Zündsatzes n geschlossen.
Hierbei geht der Strom von der einen Zinnfolie des Kondensators f über den Leiterl
und die Schraube m zudem Heizdraht o und fließt von diesem über die Schraube p und
den Kontakt g zum Widerstand r. je nach der Winkelstellung des Ringes s im Geschoßkopf
fließt der Strom dort durch eine größere oder kleinere Anzahl Drahtwindungen, d.
h. eine größere oder kleinere Länge des Widerstandsdrahtes selber, bis er an seinem
Ende bei t in den Geschoßkörper übertritt und durch diesen seinen Rückweg nach dem
Metallstreifen i und von da zum Kontakt k und der anderen Zinnfolie des Kondensators
f nimmt. Je nach der in Gestalt der Drahtwindungen am Widerstand r eingestellten
Widerstandsgröße wird mehr oder weniger Strom iin. Stromkreis und somit auch durch
den. Heizdraht ,o des Zündsatzes ra fließen.
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Der Heizdraht o liefert eine - Wärmemenge nach dem jouleschen Gesetz
von Q = o, z q. # I2 # r # t g - Kal., d. h. die erzeugte Wärmemenge
ist von dem Quadrat der Stromstärke abhängig. .
Da zur Entzündung
des Zündsatzes ein ganz bestimmter Wärmegrad nötig ist, wird dieser bei einem Strom
von geringer Stärke erst nach längerer Einwirkungsdauer, dagegen bei einem Strom
größerer Stärke schon nach einer kürzeren Zeitspanne eintreten. Vermittels des Regulierwiderstandes
r kann also die Stromstärke und dadurch die gewünschte Zeit bis zur Entzündung eingestellt
werden. Der Rings ist hierfür wie die bekannten Satzstücke von Brennzündern mit
einer die Zündzeitpunkte nach dem Abschuß bezeichnenden Skala versehen, die im Verein
mit einer Marke am Geschoßkopf die jeweils eingestellte Zündzeit abzulesen gestattet.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.3 bewegt sich beim Abfeuern des Geschosses
ebenfalls der ,Magnet a, wie im vorbeschriebenen Beispiel, durch die Spule d und
erzeugt in dieser einen Induktionsstrom, der den Kondensator f auflädt. Der Stromverlauf
ist hierbei vom einen Ende i der Spule d über die Punkte 2, 3, 4, 5 zum anderen
Ende 6 der Spule d. Während -des Aufladens des Kondensators f wird jedoch ein Teil
des Induktionsstromes in einem zweiten Stromkreis i, 2, ; . 8, g, 10, 11, 12, 6
über den Zündsatz it und einen genau abgestimmten unveränderlichen 'Widerstand w
geschickt.
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Dieser zweite Stromkreis bewirkt eine Vorwärmung des Zünddrahtes o.
Liegt beispielsweise der Verpuffungspunkt des Zündsatzes bei 4oo° C, so wird der
Zünddraht durch diesen Stromkreis auf etwa 35o° C vorgewärmt. Am Ende der Relativbewegung
des Magneten a zur Spule d wird diese vom Kondensator fabgeschaltet, außerdem.
jedoch noch der Stromkreis zur Vorwärmung des Zünddrahtes geöffnet. Der 'Metallstreifen
i nimmt sodann die gestrichelt gezeichnete Lage ein und schließt hierbei den Kondensator/
über den Zünddraht o und dien durch den Schiebekontakt n einstellbaren Widerstand
r. Die Entladung des Kondensators f erfolgt sodann von der einen Zinnfolie ¢ über
die Punkte 3, 13, 1r, 15, io, 11, 12, 6 zu seiner zweiten Belegung 5. Dieser während
des Geschoßfluges vorn Kondensator/ gelieferte Strom ist durch den Widerstand r
so bemessen, daß er die restliche Erwärmung des Zünddrahtes 8 von 350'C bis
zu der dem. Verpuffungspunkt des Zündsatzes entsprechenden Temperatur von 4oo° C
und damit dessen Entzündung nach der an der Anzeigevorrichtung des Widerstandes
reingestellten Zeit bewirkt.
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Das Schaltbild nach Abb. 4. veranschaulicht eine Vorrichtung, die
den vorbeschriebenen elektrischen Zeitzünder zugleich als Aufschlagzünder geeignet
macht. Sollte der Zündsatz zu dem eingestellten Zündzeitpunkt während des Geschoßfluges
nicht zur Entzündung gebracht werden; so wird beim Aufschlag des Geschosses auf
ein Ziel das federnd gelagerte Kontaktstück v infolge der Trägheit seiner Masse
nach vorn gegen den festen Kontakt x geworfen und schließt so den Widerstand r kurz.
Dadurch kann sich der Rest der Kondensatorladung sofort widerstandlos über den Zündsatz
entladen; dadurch wird dessen Entzündung bewirkt.
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Nacheiner anderen nicht gezeichneten Anordnung kann durch eine selbsttätig
wirkende Kontaktvorrichtung die beim Auftreffen des Geschosses auf :ein Ziel durch
das nunmehrige Vorlaufen des Magneten a in der Induktionsspule erzeugte elektrische
Energie über den Zünddraht o geleitet werden, so daß er die Entzündung des Zündsatzes
herbeiführt.