DE517955C

DE517955C - Timer for projectiles

Info

Publication number: DE517955C
Application number: DEV22725D
Authority: DE
Original assignee: Vickers Ltd
Current assignee: Vickers Ltd
Priority date: 1927-07-14
Filing date: 1927-07-14
Publication date: 1931-02-11
Also published as: BE343835A

Description

Zeitzünder für Geschosse Die Erfindung betrifft Zeitzünder für Geschosse mit einer Kammer oder einem Dom, in den die beim Abbrennen des Zeitringes oder der Zünderladung entstehenden Gase treten, und von dem aus die Gase durch ein oder mehrere kleinere Löcher in die Atmosphäre entweichen. Es ist beim Bau derartiger Zünder besonderes Augenmerle darauf gerichtet worden, daß das Abbrennen des Zeitringes unter konstanten Druckverhältnissen vor sich geht.Time fuse for projectiles The invention relates to time fuse for projectiles with a chamber or a dome into which the time ring or the Igniter charge resulting gases occur, and from which the gases pass through one or more smaller holes escape into the atmosphere. It is in building such detonators Particular attention has been paid to the fact that the burning of the time ring takes place under constant pressure conditions.

Man hat dies dadurch zu erreichen versucht, daß man bestrebt war, einen im voraus bestimmten Druck im Innern des Zünders konstant zu halten, - indem man besondere Kammern, Ventile oder Membranen anordnete. Derartige Vorrichtungen sind jedoch in Anbetracht des geringen zur Verfügung stehenden Raumes zu umständlich, und ihr Arbeiten ist bei den mannigfaltigen Einflüssen, die auf ein fliegendes Geschoß in verschiedenen Höhenlagen einwirken, nicht immer zuverlässig.One has tried to achieve this by striving to to keep constant a predetermined pressure inside the detonator by special chambers, valves or membranes were arranged. Such devices are, however, too cumbersome in view of the limited space available, and their work is with the manifold influences on a flying missile act at different altitudes, not always reliable.

Hauptzweck der Erfindung ist es, eine verbesserte Bauart eines Zünders vorzusehen. bei dem während des Fluges des Geschosses bei allen Flughöhen ein annähernd konstanter Atmosphärendruck im Innern der Kammer aufrechterhalten wird, so daß die Zünderladung unter konstanten Bedingungen abbrennt, soweit der Druck in. Frage kommt, und nicht die unerwünschten Abweichungen in der Brennzeit herbeigeführt werden, die bei den bisher gebauten oder vorgeschlagenen Zündern vorkommen. Gemäß der Erfindung findet der Austritt der Gase aus der Kammer in die Atmosphäre oder auf ihrem Wege in die Atmosphäre durch eine Düse von geeigneter Form statt, deren äußeres Ende während des Fluges des Geschosses einer Saugwirkung ausgesetzt ist, so daß ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Drücken am äußeren und inneren Ende der Düse (d. h. dem Innern der Kammer) hergestellt wird. Dieses Verhältnis liegt unterhalb desjenigen, das bekanntlich die größte Strömungsgeschwindigkeit durch die Düse ergibt, und die Form der Düse ist so gewählt, daß bei dieser größten Geschwindigkeit die erzeugten Gase (oder soviel von den Gasen, als nicht in der Kammer kondensiert wird) ebenso schnell austreten, wie sie erzeugt werden, so daß in der Kammer im wesentlichen Atmosphärendruck herrscht. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die genannte Kammer durch eine Kappe gebildet, die an der Vorderseite des einstellbaren Zeitringes angeordnet ist. Die Düse liegt am vorderen Ende dieser Kammer gleichachsig mit der Achse des Geschosses, so daß Störungen während der Rotation des Geschosses nicht auftreten können.The main purpose of the invention is to provide an improved type of igniter to be provided. during the flight of the projectile at all flight altitudes an approximately constant atmospheric pressure is maintained inside the chamber, so that the The igniter charge burns down under constant conditions, as long as the pressure comes into question, and the undesirable deviations in the burning time are not caused, which occur in the detonators built or proposed so far. According to the invention finds the exit of the gases from the chamber into the atmosphere or on their way into the atmosphere through a nozzle of suitable shape, the outer end of which is held is exposed to suction during the flight of the projectile, so that a certain Ratio between the pressures at the outer and inner ends of the nozzle (i.e. the Inside the chamber). This ratio is below that which is known to result in the greatest flow velocity through the nozzle, and the The shape of the nozzle is chosen so that at this greatest speed the generated Gases (or as much of the gases as is not condensed in the chamber) as well escape quickly as they are generated, so that in the chamber essentially Atmospheric pressure prevails. In the preferred embodiment of the invention said chamber formed by a cap attached to the front of the adjustable Time ring is arranged. The nozzle is coaxial at the front end of this chamber with the axis of the projectile, so that disturbances during the rotation of the projectile cannot occur.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.Some embodiments of the invention are in the drawing for example shown.

Fig. i ist ein axialer Schnitt eines Zünders gemäß der Erfindung. Der Zeitring befindet sich in Sicherheitsstellung.Fig. I is an axial section of an igniter according to the invention. The time ring is in the safety position.

Fig.2 ist ein Schnitt ungefähr nach der Linie 2-2 von Fig. i. Fig. 3 ist eine Ansicht des Zeitringes von unten und zeigt die Zünderladung im Ring.Figure 2 is a section taken approximately along line 2-2 of Figure i. Fig. Figure 3 is a bottom view of the time ring showing the primer charge in the ring.

Fig. q. ist eine Ansicht, zum Teil im Schnitt, von der linken Seite der Fig. 1 gesehen.Fig. Q. Figure 3 is a view, partly in section, from the left 1 seen.

Fig. 5 ist ein Schnitt, ungefähr nach der Linie 5-5 von Fig. a.Figure 5 is a section taken approximately on line 5-5 of Figure a.

Fig.6 ist ein Schnitt, ungefähr nach der Linie 6-6 von Fig. a.Figure 6 is a section taken approximately along line 6-6 of Figure a.

Fig.7 ist eine vergrößerte Ansicht der Düse.Figure 7 is an enlarged view of the nozzle.

Fig. 8 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 und zeigt den Zünder mit einer Schlagzündungseinrichtung.Fig. 8 is a view similar to Fig. 1 and shows the igniter with a percussion ignition device.

A ist der Zünderkörper mit der üblichen Schlagladung A1 und den in den Zündkanal eingelagerten Pulversätzen A2, A2, die zu der letzteren führen. B ist der einstellbare Zeitring, der auf einem nach vorn sich erstreckenden und axialen Hals A3 des Zünderkörpers A drehbar angeordnet ist und durch eine Mutter Bl und eine Feder B2 in Stellung gehalten wird. C ist die Kappe, die .die obengenannte Kammer bildet. Die Kappe trägt einen Pfropfen D, der mit einer Düse Dl versehen ist und eine mittels Gewinde eingeschraubte Nase E trägt, die den Pfropfen in Stellung hält und einen weiteren Zweck hat, der später auseinandergesetzt werden wird.A is the detonator body with the usual impact charge A1 and the in the ignition channel stored powder sets A2, A2, which lead to the latter. B. is the adjustable time ring that is on a forward extending and axial Neck A3 of the detonator body A is rotatably arranged and by a nut Bl and a spring B2 is held in place. C is the cap that .the above Chamber forms. The cap carries a plug D, which is provided with a nozzle Dl and a screwed-in nose E carries the plug in position holds and has another purpose that will be discussed later.

Bei dem dargestellten Beispiel trägt der Zeitring B den Zündpillenträger b, der beim Abfeuerungsstoß zurückschlägt und die Sprengkapsel b1 gegen die Nadel b2 drückt. Befindet sich der Zeitring in einer anderen Stellung als der Sicherheitsstellung, so tritt die Flamme aus der Sprengkapsel bI durch ein Loch b3 (Abb. 5) und entzündet das Ende b4 der Zünderladung, die in einem Kanal im Ring B gelagert ist. Diese Ladung brennt in Richtung auf das andere Ende b1' ab, bis die in den Zündkanal eingelagerten Pulversätze A2, A2, die zu dem Magazin Al führen, entzündet werden. Da die Zündvorrichtung b, b1, b2 vom Zeitring B getragen wird, so wird die Zünderladung immer am Ende von b4 entzündet, so daß immer nur eine Fläche zur Zeit brennt und infolgedessen die Entwicklung von Gas aus der brennenden Ladung in einem praktisch konstanten Maße erfolgt, was für das erfolgreiche Arbeiten der Erfindung von Wichtigkeit ist. Dieses gleichmäßige Maß der Gasentwicklung kann bei den Arten von Zündern nicht erreicht werden, bei denen die Zünderladung an Punkten zwischen ihren Enden durch eine Zündvorrichtung entzündet wird, die sich in einer festen Lage im Zünderkörper befindet, da bei gewissen Einstellungen zwei Flächen gleichzeitig brennen und in anderen Fällen nur eine Fläche.In the example shown, the time ring B carries the squib carrier b, which strikes back when the burst is fired and presses the detonator b1 against the needle b2. If the time ring is in a position other than the safety position, the flame emerges from the detonator bI through a hole b3 (Fig. 5) and ignites the end b4 of the detonator charge, which is stored in a channel in ring B. This charge burns off in the direction of the other end b1 'until the powder sets A2, A2, which are stored in the ignition channel and which lead to the magazine A1, are ignited. Since the ignition device b, b1, b2 is carried by the time ring B , the ignition charge is always ignited at the end of b4, so that only one surface is burning at a time and consequently the development of gas from the burning charge is practically constant which is important for the successful operation of the invention. This uniform level of gas development cannot be achieved with the types of detonators in which the detonator charge is ignited at points between its ends by an ignition device which is in a fixed position in the detonator body, since with certain settings two surfaces burn at the same time and in other cases just an area.

In der Nähe des Endes b' der Zünderladung hat der Ring B ein Loch b6, das in das Innere der Kappe C führt, so daß das Gas, wenn es sich aus der Zünderladung entwickelt, in den Innenraum der Kappe eintritt und durch die Düse Dl in dem Pfropfen D und durch eine zentrale Ausdrehung El in der Nase E und durch Löcher e in der Nase in die Atmosphäre geleitet wird. Die genannten Löcher zeigen nach hinten, wie dargestellt, und verlaufen an ihrem äußeren Ende in eine ringförmige Nut E2 in der Nase E, so daß ein Flansch E3 entsteht, zwischen welchem und dem. vorderen Teil der Kappe C ein Raum ex sich befindet. Diese Anordnung bewirkt, daß in den Löchern e, e und infolgedessen auch im äußeren Ende der Düse DI- während des Fluges des Geschosses durch die Luft eine Saugwirkung hervorgerufen wird. Die Düse enthält vorzugsweise einen divergierenden kegelförmigen Teil von einem Winkel von ungefähr 2,5 bis q.,5°, der, wie Versuche ergeben haben, im Falle von Luft den größten Strömungswert ergibt, wenn das Druckverhältnis zwischen dem inneren und äußeren Ende der Düse o,8 oder weniger als o,8 beträgt, und im Falle von Kohlendioxyd (der Wert der adiabatischen Expansion für Kohlensäure ist 1,a8, verglichen mit 1,4 für Luft), wenn das genannte Druckverhältnis o,85 oder weniger beträgt. Infolgedessen wird es unter diesen Umständen nötig, mittels der Nase E unter Ausnutzung der Vorwärtsgeschwindigkeit des Geschosses°einen Unterdruck zu erzeugen, der am äußeren Ende der Düse einen absoluten Druck ergibt, der im wesentlichen geringer ist als der kritische Druck (ungefähr 12,7 Pfund engl. pro Quadratzoll absolut [o,889 kg pro Quadratzentimeter] ). Der Unterdruck wird durch geeignete Abmessung der Teile e, E2, E3 und ex erzeugt. Der genannte absolute Druck kann etwa 11 Pfund engl. pro Quadratzoll (o,77 kg pro Quadratzentimeter) betragen. Da der Druck der Atmosphäre bei größeren Höhen abnimmt, verringert sich der obengenannte absolute Druck entsprechend, und das obengenannte Druckverhältnis bleibt im wesentlichen geringer als das vorher genannte kritische Verhältnis. Der Durchmesser der Mündung der Düse, der notwendig ist, um die Gase instand zu setzen, ebenso schnell zu entweichen, wie sie erzeugt werden; ändert sich mit den verschiedenen Arten der Pulver, aber bei der Normalzusammensetzung der englischen Schwarzpulversorte Nr. 8o und wenn der Kanal der Ladung einen Querschnitt von o,oza Quadratzoll (o,14cm2) hat und die ganze Brennzeit (wenn das Geschoß in Ruhe ist) ungefähr 2z Sekunden beträgt, würde ein Durchmesser von 0,02975 Zoll (o,75 mm) bei einer Kammer von etwa 8 Kubikzoll (131,1 cm') ausreichend sein, um das Ansteigen des Druckes in der Kammer zu verhindern. Unter diesen Umständen wird das Maß des Abbrennens der Zünderladung bei jeder Höhe, die das Geschoß erreichen mag, konstant sein. Die Länge der Düse ist vorzugsweise 0,375 Zoll (9,5 mm), und sie hat am inneren Ende einen sich erweiternden Eingang von etwa o, i Zoll (2,54 inm) Radius. Der Winkel des divergierenden Kegels beträgt 2,5 bis 4,5 °. Unter Berücksichtigung der engen Raumverhältnisse bei kleinkalibrigen Geschossen erscheint eine Verminderung des Inhalts der Gaskammer erwünscht. Falls eine Zünderladung benutzt wird, bei der die nicht gasförmigen Verbrennungsprodukte auf ein Mindestmaß vermindert sind, so kann die Gaskammer im wesentlichen kleiner gemacht werden, ungefähr 2 bis 3 Kubikzoll groß (32,7 cm' bis 49,14 cm'), was in der dargestellten Ausführungsform der Fall sein könnte. Der vorher genannte größere Inhalt von 8 Kubikzoll (ißi,i cm') ist notwendig, wenn eine Ladung von Schwarzpulver benutzt wird, damit die Möglichkeit besteht, die Düse in einer Lage anzuordnen, in der es unwahrscheinlich ist, daß sie durch die nicht gasförmigen Verbrennungsprodukte (die beim Schwarzpulver bei der Normalladung Nr. 8o ungefähr 50 ° jo vom Ganzen betragen) verschleimt wird. In jedem Falle erhält das Innere der Kammer vorzugsweise die dargestellte Form, so daß die nicht gasförmigen Verbrennungsprodukte durch die Drehgeschwindigkeit des Geschosses zentrifugal fortgeschleudert werden und sich in dem Teil der Kammer ansetzen, der den größten Durchmesser hat.Near the end b 'of the detonator charge, the ring B has a hole b6 which leads into the interior of the cap C so that the gas, as it evolves from the detonator charge, enters the interior of the cap and passes through the nozzle Dl in the plug D and through a central recess El in the nose E and through holes e in the nose into the atmosphere. Said holes point to the rear, as shown, and run at their outer end into an annular groove E2 in the nose E, so that a flange E3 is formed between which and which. front part of the cap C is a space ex. This arrangement has the effect that a suction effect is produced in the holes e, e and consequently also in the outer end of the nozzle DI- during the flight of the projectile through the air. The nozzle preferably contains a diverging conical portion at an angle of about 2.5 to q.5 °, which tests have shown gives the greatest flow value in the case of air when the pressure ratio between the inner and outer ends of the nozzle is 0.8 or less than 0.8, and in the case of carbon dioxide (the adiabatic expansion value for carbonic acid is 1. a8 compared to 1.4 for air) when said pressure ratio is 0.85 or less. As a result, under these circumstances, it becomes necessary to create a negative pressure by means of the nose E, taking advantage of the forward speed of the projectile °, which gives an absolute pressure at the outer end of the nozzle which is substantially less than the critical pressure (approximately 12.7 pounds English per square inch absolute [0.889 kg per square centimeter]). The negative pressure is generated by appropriately dimensioning parts e, E2, E3 and ex. The absolute pressure mentioned can be around 11 pounds. per square inch (0.77 kg per square centimeter). As the pressure of the atmosphere decreases at higher altitudes, the above-mentioned absolute pressure decreases accordingly, and the above-mentioned pressure ratio remains substantially lower than the aforementioned critical ratio. The diameter of the mouth of the nozzle necessary for the gases to escape as quickly as they are created; changes with the different types of powder, but with the normal composition of the English gunpowder variety No. 8o and when the channel of the charge has a cross-section of o, oza square inches (o.14cm2) and the whole burning time (when the bullet is at rest) is about 2z seconds, a diameter of 0.02975 inches (0.75 mm) for a chamber of about 8 cubic inches (131.1 cm ') would be sufficient to prevent the pressure in the chamber from increasing. Under these circumstances, the amount of detonator charge burned will be constant at any height the projectile may reach. The length of the nozzle is preferably 0.375 "(9.5 mm) and it has a flared entrance at the inner end of about 0.1" (2.54 ") radius. The angle of the diverging cone is 2.5 to 4.5 °. Taking into account the limited space available for small-caliber projectiles, a reduction in the content of the gas chamber appears to be desirable. If a primer charge is used that minimizes non-gaseous combustion products, the gas chamber can be made substantially smaller, about 2 to 3 cubic inches (32.7 cm 'to 49.14 cm'), which is shown in FIG the illustrated embodiment could be the case. The aforementioned larger capacity of 8 cubic inches (½, 1 cm ') is necessary when using a charge of black powder in order to allow the nozzle to be placed in a position where it is unlikely to pass through the non-gaseous Combustion products (which in the case of black powder in normal charge No. 8o are about 50 ° jo of the whole) is mucous. In any case, the interior of the chamber is preferably given the shape shown, so that the non-gaseous combustion products are centrifugally thrown away by the rotational speed of the projectile and settle in the part of the chamber which has the largest diameter.

Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie die oben beschriebene, mit der Ausnahme, daß die Schlagvorrichtung im hinteren Teil des Zünderkörpers eingebaut ist. Die Schlagvorrichtung besteht aus einem Zündpillenträger F, einer Sprengkapsel F1, die von dem Zündpillenträger getragen wird, und einer Spitze F2, auf welche die Sprengkapsel F' aufstößt, wenn das Geschoß einen Gegenstand berührt.The embodiment shown in Fig. 8 is essentially that same as that described above, with the exception that the striking device in the rear part of the detonator body is installed. The impact device consists of a squib support F, a detonator F1 carried by the squib support is, and a tip F2 on which the detonator F 'strikes when the projectile touches an object.

Es können auch mehr als eine Düse benutzt werden, in welchem Falle die Summe der Querschnittsflächen von den Mündungen der Düsen ungefähr ebenso groß sein sollte als die für eine einzige Düse notwendige Mündungsquerschnittsfläche.More than one nozzle can also be used, in which case the sum of the cross-sectional areas of the mouths of the nozzles is roughly the same should be than the orifice cross-sectional area necessary for a single nozzle.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Time fuse for projectiles with a chamber, which absorbs the gases produced by the detachment of the time ring or the detonator charge and from which these gases enter the atmosphere or on their way to the atmosphere through exit a nozzle, the outer end of which during the flight of the projectile a Is exposed to suction, characterized in that the bore of the nozzle (Dl) expands in the direction of their opening leading to the outside in such a way that at one to a certain extent of gas generation from the detonator charge the ratio between the Pressing at the outer end of the nozzle (Dl) and at the inner end is smaller than that of the greatest flow rate through the nozzle resulting ratio, so that the Gases within the chamber (C) during the flight of the projectile at an approximately constant Atmospheric pressure are maintained.

2. Time fuse according to claim i, characterized in that that the bore of the nozzle is also in the direction of the chamber at the inlet opening of the Bore widened.