DE492137C - Regelungseinrichtung fuer mechanische, mit Uhrwerk versehene Zuender fuer Artilleriegeschosse - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 20. FEBRUAR 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 72 i GRUPPE

für Artilleriegeschosse

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Mai 1927 ab

Es ist bereits früher eine Regelvorrichtung für die mechanischen Zeitzünder mit Uhrwerkantrieb vorgeschlagen worden, bei welcher eine zylindrische Torsionsfeder als Spiral wirkte, derart, daß die Schwingungsachse dieses Spirals zusammenfiel mit der Achse des Zünders und folglich mit der Rotationsachse des Geschosses, dies zum Zwecke, dieses Spiral der unerwünschten Wirkung der Fliehkraft und andern physischen Wirkungen der raschen Umdrehungen des Geschosses während der Zurücklegung seiner Flugbahn zu entrücken. Diese bislang bekannten Maßnahmen ließen indessen das verfolgte Ziel nicht erreichen, und in der Tat hat man diese untauglichen Behelfe seit langem wieder verlassen.

Dieser Mißerfolg' ist durch verschiedene Ursachen begründet, welche man wie folgt aufzählen könnte:

In erster Linie und entgegen den damaligen Annahmen ist ein in der Geschoßachse angeordnetes Spiral offenbar der Fliehkraft ausgesetzt, insbesondere bei den den großen modernen Artilleriegeschossen eigentümlichen großen Umdrehungsgeschwindigkeiten. ' Tatsächlich ist die Fliehkraft bestrebt, die Ausdehnung des Spirals zu vergrößern, während sie dessen Zusammenziehen entgegenwirkt. Hieraus erklärt sich die festgestellte enorme Verzögerung oder Verlangsamung im Gang des Uhrwerks, und dies selbst auch dann, wenn die Versuche unter den denkbar günstigsten Bedingungen angestellt worden sind, d. h. mit einer ruhenden Hemmung der nachstehend noch zu beschreibenden besonderen Art.

Es ist auch leicht verständlich, daß bei einer derartigen Anordnung des Spirals die festgestellte außerordentlich große Verspätung im Gang des Uhrwerks, die bis zu 100 o/_o betragen kann, durch die infolge der Fliehkraft erzeugten unregelmäßigen Schwingungen der Unruhe verursacht werden, insbesondere im Falle einer geringen Nutation des Geschosses.

Eine andere Ursache des Mißerfolges ist in der Anwendung unvorteilhafter Hemmungen zu suchen, welche nicht erlaubten, genügend freie Schwingungen der Unruhe und demzufolge solche von großem Ausschlag zu erzielen.

Da man bei den Zündern mit Uhrwerkantrieb gezwungen ist, eine verhältnismäßig sehr starke Triebfeder zu benutzen, um die physischen Wirkungen der Drehung und der Nutation des Geschosses zu überwinden, so

ist die Kraft, welche ein Hemmungsrad mit Rückfall während seiner Ruhestellungen überwinden müßte, viel zu groß, als daß es möglich wäre, der Unruhe Schwingungen von großem Ausschlag zu geben und den Isochronismus ihrer Schwingungen mittels eines Regelspirals sicherzustellen.

Als Spiral ist im Sinne dieser Beschreibung — wie in der Uhrmacherei allgemein ίο üblich — eine Windungen aufweisende Feder zu verstehen von irgendwelcher Form, sie kann z. B. flach sein., zylindrisch, konisch usw.

Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform der Einrichtung, welche den Gegenstand dieser Erfindung bildet, sowie eine besondere Form einer Einzelheit derselben.

Abb. ι ist ein Axialschnitt desjenigen Teiles des Uhrwerkgehäuses des Zünders, welcher diese Einrichtung und das Getriebe für die Abgabe von Kraft an diese birgt.

Abb. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II von Abb. 1.

25. Abb. 3 ist eine Draufsicht, wobei gewisse Teile abgenommen sind. Die

Abb. 4 und 5 zeigen Einzelheiten der Rückereinrichtung in Draufsicht.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird die von der Triebfeder 1 des Zünders abgegebene Triebkraft durch eine Federgehäusewelle 2, auf der ein Kronrad 3 mit Innenverzahnung sitzt, und durch ein Multiplikationsgetriebe 4, 5, 6, 7, 8 auf die Regeleinrichtung übertragen. Das letzte Rad dieses Getriebes ist ein doppeltes Hemmungsrad 9 und 10, Duplex genannt; es ist auf einen Kolben 8 aufgekeilt.

Dieses Hemmungsrad Duplex dreht sich zwischen den Platinen 17 und besitzt zwei

Räder 9 und 10, von welchen das kleinere, ι o, ein Impulsrad ist, dessen Zähne mit einem Finger 11 einer Palette 12 zusammenarbeiten, welche auf die Achse 13 der Unruhe 14 aufgebracht ist.

Das größere Rad 9 dient für die Ruhepausen und für die Auslösungen; die Ruhen finden gegen einen zylindrischen Ansatz 15 der Achse der Unruhe statt, und die Auslösungen treten im gewünschten Moment infolge einer Längskerbe ein, welche in diesem Ansatz 15 vorgesehen ist und welche den Zähnen von Rad 9 das Vorbeigehen gestattet. Die Spindel 13 dreht sich in der Achse x-y des Zünders und trägt an ihrem Oberteil die Unruhe 14, welche zwei Schaufeln aufweist, die in einer Verlängerung zueinander liegen. Jede der beiden Schaufehl besteht aus einer dünnen und biegsamen Metallamelle, die an ihrem freien Ende eine kleine Gewichtsmasse trägt. Der Teil des Uhrwerkgehäuses, der die Regeleinrichtung enthält., wird aus zwei Querplatten 17 gebildet, die durch drei Pfeiler 18 voneinander getrennt sind, und ist mit geringer Reibung aufgebracht, so daß er sich :in den Kreisnuten 19 'einer Verschalung 20 leicht um sich selbst drehen kann, welch letztere aus zwei halbzylindrischen Teilen besteht. Die obere Platte 17 bildet eine Trommel, in welcher die Unruhe 14 und das Spiral 21 derselben untergebracht sind. Dieses Spiral ist in der Achse x-y angeordnet, welche gleichzeitig auch die Zünder- und die Geschoßachse bildet. Spiral 21 ist einerseits an einem Pflock 22, der an einer halbflachen Schulter 23 (Abb. 1) der Spindel 13 sitzt, und anderseits an einem gespaltenen Ring 24 befestigt, dessen Winkelstellung um eine kleine zylindrische Schulter eingestellt werden kann, welche in der Mitte einer Scheibe 25 vorgesehen ist. Diese ist durch vier Schrauben 26 in einer kreisförmigen Ausfräsung des Dekkels27 der oberen Platte 17 so befestigt, daß sie als oberes Drehlager für die Spindel 13 dient. Um den Ring 24 in seiner Regelstellung" zu verriegeln, bedient man sich der Spitzen der Befestigungsschrauben einer Gegenlagerplatte 28, die auf die Scheibe 25 aufgeschraubt ist, Der Ring 24 weist einen zylindrischen Vorsprung· auf, auf den durch go Reibung ein gespaltene* Ring 29 aufgebracht ist, welcher die Rolle eines Rückers in folgender Weise übernimmt: dieser Ring trägt an seiner Innenfläche einen kleinen Pflock 30, durch welchen die letzte obere Windung der Spiralfeder 21 frei hindurchgeführt ist, derart, daß, wenn man die Winkelstellung des Ringes 29 mit Bezug auf den Ring 24 verändert, die nutzbare Länge dieser Windung geregelt wird. Um diese Regelung zu ermöglichen, ist der Rücker 29 an seinem Umfang gezahnt, und ein rundes Loch 25' (Abb. 3) ist in der Scheibe 25 ausgespart, um einen gezahnten Schlüssel (zeichnerisch nicht dargestellt) für die Mitnahme des Riikkers einführen zu können. Der Ring 24 und der Rücker 29 sind ha axialer Richtung unterhalb der Scheibe 25 durch eine zweiteilige Rundscheibe 31, die zwischen die Scheibe 25 und den Deckel 27 eingebaut ist, befestigt.

Die Windungen der Feder 21 sind von quadratförmigem Querschnitt und einander genügend nahegebracht, damit der Spiral im Augenblick des Schußabganges unter der Wirkung des Trägheitsmomentes vorübergehend auf der Unruhe 14 aufstützen kann. (Abb. 2) ist ein durch sein Trägheitsmoment wirkender Stift bekannter Art, der dazu dient, die Unruhe bis zum Augenblick des Schießens zu verriegeln.

Um anderseits eine allzu große Ausdehnung· des Spirals unter der Wirkung der

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Fliehkraft zu vermeiden, welche ja die bekannten unregelmäßigen Schwingungen des Spirals und daher die erwähnten enormen Verspätungen im Gang des Uhrwerks verur-S sachen würde, ist ein sehr leichter Bremskolben ,33 vorgesehen, welcher mit einer Verzahnung· 34 zusammenarbeitet, mit welcher die Spindel 13 der Unruhe 14 versehen ist. Hierdurch werden die obenerwähnten störenden Folgen beinahe völlig aufgehoben, da der Kolben 33, der der Wirkung· der Fliehkraft unterstellt ist, eine Bremsung· bewirkt, welche eben dieser Kraft proportional ist.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsart gestaltet sich wie folgt:

Der Zünder wird in den Spitzbogenteil des Geschosses derart eingebaut, daß seine Achse x-y zusammenfällt mit der Achse dieses letzteren, und die Unruhe 14 wird bis zum ao Augenblick des Schießens durch den Stift 32 verriegelt, der sich aber beim Abgang des Schusses infolge seines Trägheitsmomentes selbsttätig zurückzieht.

Die gegenseitige Stellung der Achsen der Unruhe und des Hemmungsgrades wird im Laufe der Fabrikation des Werkes mit Hilfe des gespaltenen Ringes 24 derart geregelt, daß einer der Zähne des Hemmungsrades 9 sich gewöhnlich im Eingriff befindet mit Kerbe 16 des zylindrischen Anschlages 15 der Spindel der Unruhe, während einer der Zähne 10' des Rades 10 in der geeigneten Stellung ist, um der Unruhe mittels Finger 11 einen ersten Impuls zu geben, und späterhin das Spiral 21 mit Hilfe des Rückers 29 geregelt wird. Sobald die Unruhe freigegeben ist, gibt ein Zahn 10' des kleinen Rades 10 (Abb. 2) dem Fingern der Palette 12 einen Impuls in der Richtung des Pfeiles 12'. Der Zahn 9' des großen Rades 9 ist während dieser Bewegung zur Ruhe gegen den Anschlag 15 gelangt. Die Unruhe beschreibt dann ihren zusätzlichen Bogen und kehrt unter der Wirkung des Spirals 21 in umgekehrter Richtung zurück. Die kleine Kerbe 16 des Anschlages 15 liegt dann vor der Spitze von Zahn 9'. und die Schwingung wird vollendet, wobei der Zahn gegen den Anschlag 15 in Ruhe ist.

im Verlaufe der nächsten Schwingung, welche neuerdings in der durch den Pfeil 12' angedeuteten Richtung stattfindet, tritt der Zahn 9' in die Kerbe 16, und unter Aufstiitzung auf deren rechte Seite (vgl. die in Abb. 2 gezeigte Stellung) treibt er die Unruhespindel 13 während eines kurzen Teiles der Schwingung, worauf er dann abgleitet.

In diesem Augenblick stößt nach einem

kleinen Rückfall oder Leerlauf der Zahn 10' von Radio wieder auf den Fingern und gibt einen Impuls an denselben ab, worauf ein ! zweiter Rückfall eintritt und der Zahn 9' von Rad 9 zur Ruhe gelangt.

An Stelle der eben beschriebenen Ruhehemmung könnte jede andere bekannte Art von Ruhehemmungen benutzt werden, bei welcher das Hemmungsrad während der Ruhestellungen keinen Rückfall auf sich selbst hat.

Auch könnte eine Ruhehemmung benutzt werden, die unter der Bezeichnung »mit Freigabe« (ä detente"1 bekannt ist und bei welcher die Ruhestellungen, ohne daß dabei das Hemmungsrad einen Rückfall erleidet, gegen ein Organ, das »Freigabe-Organ« (detente) genannt wird, ganz unabhängig von der Unruhespindel stattfinden.

Endlich wäre es auch möglich, eine sogenannte ruhende »freie Anker«-Hemmung zu verwenden, bei welcher die Ruhestellungen, ebenfalls ohne Rückfall des Hemmungsrades, gegen den Hebel eines Ankers stattfinden, welcher mit einem mit »Gabel« bezeichneten Schwingorgan zusammengebaut ist, das die Impulse auf den Balancier überträgt.

Die Räder 33,34 könnten ein Winkelgetriebe sein, in welchem Falle der Kolben radial statt parallel zur Zünderachse angeordnet sein würde.

Diese Einrichtung- zur Bremsung des Umlaufes der Spindel 15 könnte statt durch das Getriebe 33, 34 durch jedes andere Organ erreicht werden, z. B. durch irgendwelche Reibungsglieder.

Claims (4)

Patentansprüche:"

1. Regelungseinrichtung für mechanische Zeitzünder mit Uhrwerkantrieb mit einem in der Zünderachse angeordneten Spiral, dadurch gekennzeichnet, daß Mit^tel [33? 34) für die Erzeugung einer geringen Bremsung der Unruhe (14) vorgesehen sind, wobei die Unruhespindel (13) mechanisch mit einem Rad verbunden ist, deren Drehachse gegenüber derjenigen der Unruhe exzentrisch angeordnet ist, derart, daß die Wirkung der Fliehkraft auf sie wirksam wird, durch welchen Umstand ein der Umdrehungsgeschwindigkeit des Geschosses proportionale Bremsung erzeugt wird, und daß die besagten Mittel mit einer ruhenden, rückfallsfreien Hemmung Verbunden sind, welche der Unruhe Γ14) Schwingungen von großem Ausschlag erteilen kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ruhende, rückfallsfreie Hemmung der Gattung der »Duplexi<-Hemmungen angehört.

3. Einrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (13) der Unruhe (14) eine Zwinge (22)

für die Befestigung des' freien Endes des Spirals (si.) trägt, deren unbewegliches Ende fest verbunden ist mit einem in seiner Winkelstellung regelbaren geschlitzten Ring· (24) und auf welchen mittels Reibung ein gespaltener Ring. (29) aufgebracht ist, der ein Klötzchen (30) aufweist, durch welches die letzte Windung des Spirals (21) hindurchgeführt ist, solcherweise die nützliche Länge dieser Windung bestimmend.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gespaltene Ring (24) für die Befestigung des un-. beweglichen Spiralendes und ebenso der ig als Rücker dienende Ring (29) an Ort und Stelle durch eine bewegliche Scheibe !gehalten sind, welche der Spindel (13) der Unruhe (1-4) mit Hilfe einer zwischen diese Scheibe¹ (25) und eine Platine (27) des Uhrwerkgehäuses eingebrachten zweiteiligen Scheibe (31) als Lager dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen