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Elektrischer Zünder mit Kondensatoren als Zündstromträger Die elektrischen
Zünder, die in Ausbildung als Aufschlag-, Zeit- oder Doppelzünder für Geschosse,
Wurfbomben, Minen oder für sonstige, Sprengladungen enthaltende Körper die zur Entzündung
eines Zündmittels erforderliche elektrische Energie in Kondensatoren gespeichert
mitführen, enthalten zwei gegeneinandergeschaltete und mit Mitteln zur gegenseitigen
Spannungsänderung ihrer Speicherenergien ausgerüstete Kondensatoren, deren allmählich
auf Zündspannungsgröße anwachsende Spannungsdifferenz zur Entzündung des Zündmittels
ausgenutzt wird. Aus Sicherheitsgründen und bei Zeitzündern auch zur Erzielung einer
einfachen Tempierungsmöglichkeit wird dem Zünder die erforderliche elektrische Energie
erst kurz vor dem Gebrauch von einer von ihm getrennten und nur vorübergehend an
ihn angeschlossenen Spannungsquelle übermittelt. Bei Geschoßzündern geschieht das
im Augenblick des Abfeuerns des Geschosses oder während dessen Durchgang durch das
Geschützrohr oder erst bei seinem Austreten aus der Rohrmündung, bei Wurfbomben
kurz nach deren Lösen während des Herausfallens aus der Abwurfeinrichtung.
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Bei den vorerwähnten bekannten Zündern müssen beide Zünderkondensatoren
aufgeladen werden, und jeder von diesen benötigt dazu wenigstens ein besonderes,
gegenüber dem Zünderkörper isoliertes Anschlußkontaktstück, die beide mit Polen
einer Stromquelle in Berührung zu bringen sind. Es besteht nun die Möglichkeit,
daß eine mangelhafte Kontaktgabe nur einen einzigen Zünderkondensator aufladen läßt,
und Blindgänger oder Frühzündungen sind die Folge. Solches kann sich auch durch
Brüche in den Aufladeleitungen der Kondensatoren während des Transports bei Zündern
ergeben, die vorher ihre Herstellungsstätte in einwandfreiem Zustande verlassen
haben. Die bekannte Schaltung erlaubt es zudem nicht, das elektrische Zündmittel
im Zünder so zu verlegen, daß seine Zuleitungen auf das Potential des Zünderkörpers
gebracht werden. Zwischen diesen, also auch dem Zündmittel selbst, und dem Zünderkörper
besteht wenigstens im Augenblicke des Aufladens eine Potentialdifferenz, die bei
Beschädigungen in den Zuleitungen eine Frühzündung während des Aufladens herbeiführen
würde. Aufschlagzünder mit Kondensatoranordnungen der v orbeschriebenen Art können
außerdem Blindgänger dadurch ergeben, daß beim Eindringen des Zünders in ein Ziel
die Einwirkung von Zielmaterial auf die Ladekontaktstücke einen Kurzschluß zwischen
den beiden Kondensatoren herstellt und deren Spannungsdifferenz
sich
ausgleichen läßt,,ehe der AufschlagschließkontaktzurZündung ansprechenkonnte.
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Der elektrische Zünder nach der Erfindung enthält auch eine Mehrzahl
von Kondensatoren als Zündstromträger und weist die vorteilhaften Eigenschaften
der erwähnten bekannten Zünder auf, -wie Einfachheit, unbegrenzteLagerbeständigkeit,
Sicherheit beim Transport und Abschuß oder Wurf, einfachste Tempierung und vielseitige
Verwendungsmöglichkeit. Es wird bei ihm aber nicht die zwischen zwei Kondensatoren
herangebildete Potentialdifferenz zur Entzündung des Zündmittels ausgenutzt, sondern
die einem Kondensator mit Verzögerung übermittelte Spannung. Der neue Zünder besitzt
eine Kondensatoranordnung, bei der ein seine Energie als Zündstrom abgebender Kondensator,
nachstehend mit Zündkondensator benannt, an einen mittels einer Stromquelle aufladbaren
zweiten Kondensator, Speicherkondensator genannt, angeschlossen ist, von dem er
seine gesamte Energie oder den zur Herbeiführung einer Zündung noch fehlenden Teilbetrag
durch geeignete Mittel erst mit einer gewissen Verzögerung nach der erfolgten Aufladung
des Speicherkondensators übermittelt erhält.
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Die Stromquelle zur Energieversorgung der Kondensatoren kann im Zünder
selbst untergebracht und mit diesem fest verbunden sein, zweckmäßig wird sie aber,
in der vorgeschilderten bekannten Weise vom Zünder getrennt, nur vorübergehend zurStromabgabe
an ihn angeschlossen. Dann ergibt sich der besondere Vorteil, daß von außen her
nur ein einziger Kondensator des Zünders, der Speicherkondensator, aufgeladen zu
werden braucht, was in jedem einzelnen Falle mit Sicherheit durchführbar ist. Damit
und durch die Eigenart der Schaltung ist auch die Möglichkeit gefährlicher Frühzündungen
überhaupt ausgeschaltet. Die wesentlichen Ausbildungsformen des Zünders für verschiedene
Zündungsarten, besonders zweckmäßige Einzelheiten und' Schaltungsmöglichkeiten;
die sich in Verfolg der allgemeinen Anordnung nach der Erfindung ergeben, sind an
Hand verschiedener Ausführungsbeispiele nach den Abb. i bis 13a der Zeichnung nachstehend
näher erläutert.
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Die Abbildungen veranschaulichen die Schaltbilder von Geschoßzündern
und solchen für Wurfbomben in Ausbildung als Aufschlag-, Zeit- und Doppelzünder
einfacher Art wie auch solcher für Sonderzwecke. Gleiche Einzelteile der verschiedenen
Ausführungsbeispiele führen die gleichen Bezugszeichen.
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Der Zünder nach Abb. i, beispielsweise ein Geschoßaufschlagzünder,
besitzt zwei Kondensatoren a und b mit den Belegungen a1, a2 und bi,
b,. a ist der Speicherkondensator, dessen eine Belegung ai Schluß mit dem Zünderkörper
c hat und dessen zweite Belegung a2 unmittelbar oder beispielsweise über einen normalerweise
offenenTrägheitsschalter dl, d2 an ein gegenüber dein Zünderkörper isoliertes Aufladekontaktstück
e angeschlossen ist. Der zweite Kondensator b, der Zündkondensator, ist durch die
unmittelbare Verbindung seiner Belegung b1 mit a1 und diejenige seiner Belegung
b2 über einen hochohmigen Widerstand f mit a2 an den Speicherkondensator
a angeschlossen. über den Zündkondensator b sind ein elektrisches Zündmittel g und
ein Aufschlagschließkontakt la in Reihe geschaltet.
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Die zur Herbeiführung einer Zündung erforderliche elektrische Energie
erhält der Zünder nach dem Abfeuern des Geschosses beim Verlassen der Geschützrohrmündung
von einer stationären Stromquelle, deren Pole beispielsweise an zwei in die Geschoßbahn
ragende Kontaktfedern il, i2 angeschlossen sind. Während der Geschoßbeschleunigung
im Rohr nach dem Abschuß ist das federnd schwingbare Kontaktstück dl des Trägheitsschalters
dl, d2 in Anlage mit seinem Gegenkontaktstück d2 (Abb. i), und der äußere Ladekontakt
e des Zünders steht mit dem Speicherkondensator a in Verbindung. Beim Vorbeistreichen
von e an der Kontaktfeder il der Stromquelle und dem gleichzeitigen Anliegen deren
zweiter Kontaktfeder i., am Zünderkörper c wird der Speicherkondensator a von der
Stromquelle auf eine bestimmte Spannung aufgeladen. Hat das Geschoß die Rohrmündung
verlassen, so hört die Geschoßbeschleunigung auf, und der äußere Ladekontakt e des
Zünders wird durch den sich selbsttätig öffnenden Trägheitsschalter dl, d2 von dem
nunmehr aufgeladenen Speicherkondensator a abgeschaltet.
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Während des weiteren Geschoßflugs entlädt sich der Speicherkondensator
a über den Widerstand f nach dem Zündkondensator b
hin, und dieser
nimmt allmählich Spannung auf, während der Speicherkondensator a an solcher verliert.
Dieser Vorgang ist im Spannung-Zeit-Diagramm der Abb. ia veranschaulicht. Der Speicherkondensator
a besitzt hierbei nach seiner Aufladung zur Zeit t=o eine Anfangsspannung E", die
zufolge des Energieübergangs in den Zündkondensator b allmählich gemäß der logarithmischen
Kurve S, abfällt. Der Zündkondensator b hat zur Zeit t - o, also unmittelbar nach
dem Aufladen des Zünders, noch keine Spannung, eine solche wächst in ihm erst an
gemäß dem Linienzuge Sb und entsprechend der Energieabnahme des Speicherkondensators
a. Die Spannungskurven der beiden Kondensatoren
u und b nähern sich
asymptotisch einer mittleren Endspannung E@, deren Größe von dem Verhältnis der
Kapazitäten der beiden Kondensatoren a und b zueinander abhängt. Je
größer die Kapazität des Speicherkondensators a gegenüber der des Zündkondensators
b gewählt ist, um so höher fällt die Endspannung f_-` aus, wie durch punktierte
Linienzüge angedeutet ist.
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Zur Entzündung desZündrnittels g (Abb. z) ist im Zündkondensator b
eine Minimalspannung, die Zündspannung E', (Abb. ra), erforderlich, die, vom Augenblick
des Rufladens des Zünders ab gemessen, sich erst nach einer gewissen Zeit t, heranbildet.
Erst nach Verlauf dieser Sicherheitszeitspanne ist der Zünder zündungsfähig geworden.
Er befändet sich dabei schon in einer solchen Entfernung vom Geschütz, daß eine
durch vorzeitiges Schließen des Aufschlagkontaktes lt
eingeleitete Zündung
für das Geschütz und die Bedienungsmannschaft ungefährlich ist.
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Wie aus Abb. r ersichtlich ist, befindet sich einer der beiden Zuleitungsdrähte
zum Zündmittel durch den Körperschluß der Kondensatorbelegungen b,, a, auf Körperpotential.
Sofern nun der andere Zündmitteldraht beschädigt sein sollte und ebenfalls Körperschluß
hat, so besteht keinerlei Gefahr einer Frühzündung im Augenblick des Rufladens des
Zünders. Das Zündmittel ist dann kurzgeschlossen, und lediglich ein Blindgänger
ist die Folge.
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Ergibt sich beim Auftreffen des Zünders auf ein Ziel durch irgendwelche
Einwirkungen ein sofortiger Kurzschluß im Auflade-Stromkreis des Speicherkondensators
a, so entlädt sich zunächst nur dieser. Eine Entladung des Zündkondensators b wird
durch den großen Widerstand f derart verzögert und in die Länge gezogen, daß, ehe
im Kondensator b ein die Zündung unmöglich machender Spannungsabfall eingetreten
ist, auch der unempfindlichste Aufschlagschließschalter, z. B. ein Trägheitsschalter,
schon angesprochen hat und die Zündung eingeleitet ist.
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Bei dem Geschoßaufschlagzünder nach Abb. 2, der im allgemeinen Aufbau
dem vorbeschriebenen nach Abb. r gleichkommt, ist der Aufschlagschließschalter 1c.
zwischen das Zündmittel g und die am Zünderkörper c angeschlossene Belegung b, des
Zündkondensators b geschaltet. Damit ergibt sich ein einfacher Aufschlagschließschalter,
der beispielsweise in Ausbildung als Membranschalter in der Geschoßspitze nur aus
einer im Zünderkörper gelagerten Metallmembran hl und einem gegenüber dem Zünderkörper
isolierten Gegenkontaktstück h" besteht.
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Die Ausführungsbeispiele nach den Abb. 3 bis 5 betreffen Aufschlagzünder
für Wurfbomben, die beispielsweise im Augenblick ihres Lösens und Herausfallens
aus der Wurfeinrichtung mittels eines an der Spannung einer Stromquelle liegenden
und an den Zünder angeschlossenen Ladesteckers mit der erforderlichen elektrischen
Energie versorgt werden. Der allgemeine Aufbau der Zünder entspricht dem der Abb.
1. Außerdem sind die Zünder aber noch mit einer Einrichtung ausgerüstet, die zwangsläufig
während des Anschlusses einer Stromquelle an den Speicherkondensator a das Überströmen
von Energie aus diesem oder aus der Stromquelle in den Zündkondensator b verhindern.
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Hierzu ist bei dein Zünder nach Abb.3 in den Stromkreis voni Speicherkondensator-
a zum Zündkondensator b ein besonderer Schalter gelegt. Dieser besteht aus einem
mittels .des Ladesteckers i, aus einer Schaltstellung entgegen einer Federbelastung
in eine zweite überführbaren Zwischenkontaktstück 1" das gegenüber dein Zünderkörper
c isoliert ist. In der -Normalstellung bei nicht in den Zünder eingeführtem Ladestecker
schließt das Kontaktstück h mit einem gegenüber seinem Körper isolierten Endzapfen
k, den über den Widerstand f führenden Stromkreis zwischen den beiden Kondensatoren
a und b und ist dabei selbst außer Kontakt mit der Zuleitung zum Speicherkondensator
a. Bei eingeführtem Ladestecker i, (Abb. 3) ist das Kontaktstück k so weit
einwärts verschoben, daß die Verbindungsleitung über den Widerstand f zwischen den
beiden Kondensatoren a und b unterbrochen ist. Zugleich kommt dabei das Kontaktstück
k mit der Zuleitung zum Speicherkondensator a in Berührung, stellt eine Verbindung
zwischen diesem und den spannungsführenden Teilen der Stromquelle her, und der Speicherkondensator
a wird aufgeladen. Erst nach dem Herausziehen des Ladesteckers i, und dein Abschalten
der spannungsführenden Teile k-r'1 vom Speicherkondensator a wird die Verbindung
zwischen a und b selbsttätig wiederhergestellt und der Zündkondensator b
vom Speicherkondensator a zur Ermöglichung einer Zündung aufgeladen.
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Beim Zünder nach Abb.4 wird zur Verhinderung eines Stromflusses in
den Zündkondensator b während der Rufladung des Speicherkondensators a der Zündkondensator
b und damit auch das Zündmittel g kurzgeschlossen. Das geschieht mittels eines am
Zwischenkontaktstück k isoliert befestigten Zapfens k,. Nach dem Einführen des Ladesteckers
i, und bei dem dadurch bewirkten Anliegen des jetzt spannungsführenden Zwischenkontaktstücks
k an der einen Belegung des Speicherkondensators a schließt der
Zapfenteil
hl den Zündkondensator b und das Zündmittel g über den Zünderkörper c kurz, so daß
eine zündfähige Spannungsdifferenz zwischen den beiden Polen des Zündmittels nicht
auftreten kann. Beim Herausziehen des Steckers il nach der erfolgten Aufladung von
a- kommt das Kontaktstück k durch seine Federbelastung selbsttätig außer Berührung
mit der zum Speicherkondensator a führenden Leitung, der Kurzschluß des Zündkondensators
b sowie des Zündmittels g wird durch Abgleiten des Zapfenteils k1 von der zu b führenden
Kurzschlußleitung aufgehoben, und der Speicherkondensator a gibt Energie an den
Zündkondensator b ab.
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In Abb.5 ist ein Aufschlagzünder veranschaulicht, bei dem die beiden
in den Abb. 3 und 4 erwähnten verschiedenen Einrichtungen zur Verhinderung einer
vorzeitigen Energieübertragung in den Zündkondensator b in einem einzigen Schalter
vereinigt sind und eine bestimmte Reihenfolge der dabei sich abspielenden einzelnen
Schaltvorgänge ergeben. Ein durch den Ladestecker il entgegen einer Federbelastung
aus einer äußeren Schaltstellung in eine innere verschiebliches Zwischenkontaktstück
k trägt in Verlängerung zwei gegenüber ihm und gegeneinander isolierte metallische
Zapfenteile k1 und k.. Bei der in Abb. 5 dargestellten Ladestellung des Zwischenkontaktstücks
k schließt dessen vorderster Zapfenteil k, den Zündkondensator b und damit das Zündmittel
g über den Zünderkörper c kurz, schaltet den Zündkondensator b durch Anliegen des
zwischen k1 und k befindlichen Isolierstücks an derTrennstelle der über den Widerstand
f führenden Zuleitung vom Speicherkondensator a ab und verbindet außerdem durch
Kontaktgabe zwischen k und der zu dem Speicherkondensator a führenden Leitung den
letzteren mit dein Ladestecker il, so daß der Speicherkondensator a aufgeladen wird.
Beim in die zweite Schaltstellung des Kontaktstücks k während des Herausziehens
des Ladesteckers il wird zunächst durch Abgleiten des noch spannungsführenden Kontaktstücks
k von der Zuleitung zum Speicherkondensator a dieser vom Ladestecker il abgeschaltet,
sodann durch Eintreten des Zapfenteils k1 in die Trennstelle der vom Speicherkondensator
a über den Widerstand f zum Zündkondensator b führenden Leitung der
letztere zur Energieaufnahme an den Speicherkondensator a angeschlossen, und zum
Schluß wird der durch den Zapfenteil k2 über den Zünderkörper bewirkte Kurzschluß
des Zündkondensators b aufgehoben.
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Beim Ausführungsbeispiel nach. Abb. 6 ist sowohl innerhalb des Zünders
als auch zwischen diesem und dem Ladestecker jeglicher Körperschluß vermieden. Der
Zünder besitzt in diesem Falle zur Aufladung des Speicherkondensators a zwei gegenüber
dem Zünderkörper c isolierte Aufladekontaktstücke h' und k".
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Um den Zünderkörper als unmittelbare Leitung zurStromübertragung von
der außerhalb des Zünders liegenden Stromquelle in den Speicherkondensator und von
diesem zum Zündkondensator heranzuziehen oder nur um den Zünderkörper und einen
der Zündmitteldrähte auf gleiches Potential zu bringen, kann der einpolige Schluß
der Kondensatoren mit dem Zünderkörper, anstatt an den beiden unmittelbar miteinander
verbundenen Kondensatorbelegungen a1 und bi vorgenommen zu sein, auch zwischen den
beiden Belegungen a2 oder bz bewirkt «.erden, wie dies beispielsweise in Abb.7 veranschaulicht
ist.
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In den Abb. 8 bis io sind Aufschlagzünder dargestellt, die beispielsweise
in Ausbildung als Zünder für Wurfbomben zwei vollständige, je eine besondere Zündwirkung
auslösende Kondensatoranordnungen nach der Erfindung enthalten.
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Der Zünder nach Abb. 8 ist wahlweise auf Aufschlagzündung mit Verzögerung
oder solche ohne Verzögerung einstellbar. Er besitzt zu diesem Zweck zwei voneinander
unabhängige Kondensatoranordnungen Am
und A, der beispielsweise in Abb. i
dargestellten Art, von denen die Anordnung A, ein Zündmittel g, enthält, dessen
Zündstrahl beim Schließen des Aufschlagschalters lzo zur sofortigen Entzündung der
Sprengladung weitergeleitet wird, während bei der zweiten Kondensatoranordnung
Am das Zündmittel g. zunächst auf einen Verzögerungssatz v wirkt. Jede der
beiden Kondensatoranordnungen besitzt eine isolierte Steckdose mit Zwischenkontaktstück
zum Einführen eines Ladesteckers il; der zweite Pol.i, der Stromquelle wird an den
Zünderkörper c angelegt. Die Einstellung des Zünders auf die gewünschte Zündungsart
erfolgt durch die besondere Art der Aufladung. Zur Erzielung einer Aufschlagzündung
mit Verzögerung wird beispielsweise durch alleiniges Einführen eines Ladesteckers
il in die Steckdose der Kondensatoranordnung Am nur diese aufgeladen, während
die Kondensatoranordnung A,
stromlos bleibt. Für eine Zündung ohne Verzögerung
werden dagegen beide Kondensatoranordnungen A, und A,n aufgeladen oder nur
Ap.
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Der Aufschlagzünder nach Abb.9 besitzt nur eine einzige Steckdose
mit Zwischenkontaktstück, das beim Einführen eines Ladesteckers il die Speicherkondensatoren
der
beiden Kondensatoranordnungen A, und A"" an die Stromquelle
anschließt. Auch hier wird die Einstellung auf die gewünschte Zündungsart durch
die Aufladung entweder nur der mit Verzögerung arbeitenden Kondensatoranordnung
A," oder der beiden Kondensatoranordnungen A, und A," bewirkt. Das geschieht selbsttätig
durch die Höhe der dem Zünder zugeführten Spannung. In die Zuleitung zum Speicherkondensator
a, der Kondensatoranordnung A, für Zündung ohne Verzögerung ist eine überschlagsröhre
La eingeschaltet, die einen Stromfluß zum Speicherkondensator von <10
und damit dessen Rufladung nur bei einer die Zündspannung der Röhre l,, übersteigende
Ladespannung eintreten läßt. Dann sind beide Kondensatoranordnungen A, und
A,rz .aufgeladen, und der Zünder ergibt beim Aufschlag augenblickliche Zündung.
Wird die Ladespannung kleiner gewählt als die Zündspannung der Überschlagsröhre
1" so nimmt nur die Kondensatoranordnung A"i Strom auf, und man erhält Zündung
mit Verzögerung. Die Überschlagsröhre 1a könnte anstatt zwischen den Ladestecker
und den Speicherkondensator a auch an einer der punktiert gezeichneten Stellen l,,
h, 1, eingeschaltet sein oder im Entladestromkreis des Zündkondensators b
der hondensatoranordnung A, liegen.
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Die Anwendung mehrerer, je eine besondere Zündwirkung auslösender
Kondensatoranordnungen kann auch ausgenutzt werden, um Aufschlagzünder sowohl auf
Ziele über Wasser als auch auf solche unter Wasser wirksam zu machen, ohne daß der
Zünder beim Aufschlagen auf die Wasseroberfläche eine Zündung herbeiführt. Ein solcher,
beispielsweise in Abb. io dargestellter Abwurfaufschlagzünder für Über- und Unterwasserwirlzung
enthält zwei mit je einem Speicherkondensator a und einem über einen Aufschlagschließschalter
1a auf ein Zündmittel g wirkenden Zündkondensator b versehene Kondensatoranordnungen
U und U,, deren Speicherkondensatoren a beim Abwerfen beide aufgeladen werden. Die
Kondensatoranordnung U, spricht auf Überwasserziele an; nach einer kurzen Sicherheitszeitspanne
hat ihr Zündkondensator b die zur Herbeiführung einer Zündung beim Auftreffen auf
ein Überwasserziel erforderliche Spannung aufgenommen. Trifft der Zünder dagegen
ins Wasser, so wird der Zündkondensator b von U, mittels eines ihn kurzschließenden
Wasserkontakts zu entladen, ehe der beim Aufschlag auch, aber etwas träger ansprechende
Aufschlagscliließschalter h von Z?, zur Zündungsgabe in die Schließlage gekommen
ist. Die im Speicherkondensator ca von U, noch vorhandene Spannung gleicht sich
sodann über den Wasserkontakt m allmählich ebenfalls aus. Der Zündkondensator b
der Kondensatoranordnung U für Unterwasserwirkung wird dagegen erst beim Auftreffen
des Zünders auf Wasser mittels eines Wasserkontaktes ya zur Energieaufnahme an seinen
Speicherkondensator a angeschlossen und nimmt erst jetzt über den Widerstand f nach
einer bestimmten, verhältnismäßig kurzen Verzögerungszeit, die zur Beruhigung des
beim Wasseraufschlag in Schwingung geratenen Aufschlagschließschalters lt von U
erforderlich ist, die zur Entzündung des Zündmittels g bei einem nachherigen Auftreffen
des Zünders auf ein Unterwasserziel notwendige Spannung auf. Eine Rückentladung
der Kondensatoren a und b der Unterwasserzündanordnung U nach der durch Wasserkurzschluß
inzwischen entladenen Kondensatoranordnung U, für Überwasserziele hin ist durch
eine Überschlagsröhre l o. dgl. wirkende Mittel völlig oder teilweise verhindert.
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Ein auf verschiedene Zündungsarten, z. B. auf die an Hand der Abb.
8 bis io vorbeschriebenen, einstellbarer Zünder kann auch, statt mit je einer vollständigen
Zündeinrichtung für jede Zündungsart ausgerüstet zu sein, nur zwei oder mehr ihre
Energie in bestimmter Weise als Zündstrom über elektrische Zündmittel abgebende
Zündkondensatoren enthalten, die von einem gemeinsamen, mittels einer Stromquelle
aufladbaren Speicherkondensator gespeist werden.
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Abb. i i zeit einen solchen Abwurfzünder für Wirkung' ohne Verzögerung
und mit Verzögerung, der mit insgesamt nur drei Kapazitäten arbeitet. Dabei sind
ein über einen Auf schlagschließschalter h," und ein Zündmittel g," mit Verzögerung
entladbarer Zündkondensator b," über einen hochohmigen Widerstand f," und außerdem
ein zweiter, ebenfalls über einen Aufschlagschließschalter .lao und ein Zündmittel
g, ohne Verzögerung arbeitender Zündkondensator b, über einen hochohmigen Widerstand
f, und eine dazu in Reihe liegende Überschlagsröhre 1, an einen gemeinsamen
Speicherkondensator a angeschlossen. Im Augenblick des Abwerfens des Zünders wird
nur sein Speicherkondensator a und zur Erzielung der gewollten Zündungsart mit einer
kleineren oder größeren Spannung aufgeladen. Bei einer kleinen, die Zündspannung
der Überschlagsröhre l" nicht überschreitenden Ladespannung tritt nach dem Aufschlag
des Zünders auf ein Ziel eine Zündung mit Verzögerung ein, da der Speicherkondensator
a Energie nur an den Zündkondensator b", abgegeben hat. Der Zündkondensator b. ist
spannungslos geblieben, da die Überschlagsröhre L, einen Stromfluß zu ilun über
den Widerstand f, verhinfiert
hat. Erst beim Aufladen des Speicherkondensators
a mit einer Spannung, die die Zündspannung der Röhre 1, überschreitet, erhält
auch der Zündkondensator b, nach einer bestimmten Sicherheitszeitspanne eine zur
Entzündung des Zündmittels g, ausreichende Spannung, so daß beim Aufschlag auf ein
Ziel eine Zündung ohne Verzögerung eintreten kann.
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Die vorerwähnte Schaltung mit nur einem Speicherkondensator ist auch
vorteilhaft bei Zündern für über- und Unterwasserwirkung anwendbar, wie in Abb.
12 veranschaulicht ist. Der Zünder enthält zwei je über einen Aufschlagschließschalter
lt, bzw. hu und ein Zündmittel g, bzw. g" arbeitende und von einem gemeinsamen Speicherkondensator
a über hochohmige Widerstände f, bzw. f, speisbare Zündkondensatoren b. bzw. b,
Mittels einer Stromquelle wird nur der Speicherkondensator a aufgeladen, der sodann
während des Geschoßflugs über den Widerstand f,. nur den Zündkondensator b, auflädt.
Beim Auftreffen des Zünders auf Überwasserziele wird demnach das Zündmittel g, entzündet.
Beim Auftreffen auf Wasser dagegen wird vermittels eines den Zündkondensator b.
über den Zünderkörper c kurzschließenden Wasserkontakts o der Kondensator b, vor
einer Zündungsgabe seines Aufschlagschließschalters he entladen. Zugleich schließt
ein zweiter Wasserkontakt p den zweiten Pol des Zündkondensators b" an den Speicherkondensator
a an. Durch diese Verbindung erfolgt jetzt über den Widerstand f" eine Aufladung
des Zündkondensator b", und beim Auftreffen des Zünders auf ein Unterwasserziel
wird durch Schließen des Schalters lau das Zündmittel g, zur Entzündung gebracht.
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Der Zünder nach Abb. 12 veranschaulicht außerdem, wie durch Einschaltung
eines Aufschlagschließschalters und zugleich einer Überschlagsröhre in den Entladestromkreis
eines Zündkondensators dessen Energie sowohl zur Herbeiführung einer Aufschlagzündung
wie auch einer Zeitzündung nutzbar gemacht sein kann. Parallel zu dem Aufschlagschließschalter
hu und in Reihe mit dem Zündmittel g" liegt im Entladestromkreis des Kondensators
b" eine Überschlagsröhre lt. Hat der Zünder weder ein Überwasserziel noch ein Unterwasserziel
getroffen, so durchschlägt -die im Zündkondensator b" allmählich immer höher anwachsende
Spannung die überschlagsröhre 1t, sobald sie die Größe deren Zündspannung erreicht
hat. Dann tritt selbsttätig eine Zeitzündung durch das Zündmittel g" unter Wasser
ein.
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Die Spannungsverhältnisse innerhalb der Kondensatoranordnung sind
aus dem Spannung-Zeit-Diagramm der Abb. i2a ersichtlich. Der Speicherkondensator
a besitzt nach seiner Aufladung zur Zeit t=o eine Anfangsspannung E", die zufolge
des Energieübergangs in den Zündkondensator be gemäß der Kurve Su abfällt. Der Zündkondensator
b, hat zur Zeit t - o noch keine Spannung; eine solche wächst in ihm erst gemäß
dem Linienzuge Se an. Die zur Entzündung des Zündmittels g, ausreichende Zündspannung
EZ hat sich im Kondensator b, nach der Sicherheitszeitspanne te herangebildet. -
Von da ab bis zum Aufschlag des Zünders auf Wasser zur Zeit t, ist ein Ansprechen
des Zünders auf Überwasserziele möglich. Beim Auftreffen auf Wasser verliert der
Zündkondensator b, durch den Wasserkurzschluß seine Spannung sehr rasch nach der
Kurve See, während von da ab der zweite, bisher spannungslos gebliebene Zündkondensator
b" vom. Speicherkondensator a aufgeladen wird. Dieser verliert weiter an Spannung
gemäß der Kurve @aa, und im Zündkondensator b" wächst eine solche gemäß dem Linienzuge
S" an. Nach der Sicherheitszeitspanne tu gemessen vom Zeitpunkt des Wasseraufschlags
ab, hat diese Spannung eine zur Entzündung des Zündmittels g" ausreichende Größe
angenommen. Jetzt ist Unterwasserzündung möglich, entweder beim Auftreffen auf ein
Ziel durch Schließen des Schalters lau, oder es tritt bei Ausbleiben einer
solchen eine selbsttätige Zeitzündung zur Zeit t, ein, nachdem die Spannung S" im
Kondensator b" die Zündspannung El der Überschlagsröhre 1u erreicht hat und die
Röhre 1u durchschlägt.
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In Abb. 13 ist die Schaltung nach der Erfindung an einem reinen Zeitzünder,
beispielsweise für Geschosse; veranschaulicht. Der Aufbau des Zünders gleicht im
wesentlichen dem des Zünders nach Abb. i. Er besitzt nur statt dessen Aufschlagschließschalter
im Entladestromkreis des Zündkondensators b eine Überschlagsröhre 1. Außerdem ist
der Trägheitsschalter di, d2 zwischen dem Speicherkondensator a und dem äußeren
Ladekontakt e beispielsweise als Wechselschalter derart ausgebildet, daß er normalerweise
den Kontakt e vom Kondensator a abschaltet, dabei über den Widerstand
f die Verbindung zwischen dem Kondensator d und dem Zündkondensator b herstellt,
während er nur über die Dauer der Geschoßbeschleunigttngsperiode, also auch im Augenblick
des Aufladens des Zünders die Verbindung zwischen a und b trennt und den Ladekontakt
e an den Kondensator a anschließt. Aufgeladen wird bei dem Zünder ebenfalls nur
der Speicherkondensator a, der sodann über den Widerstand f den Zündkondensator
b mit Energie versorgt. Ist die Spannung in diesem auf die Größe der Zündspannung
der Röhre 1 angewachsen,
So tritt selbsttätig ein Spannungsüberschlag
durch I ein, wodurch das Zündmittel g entzündet wird.
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Die Einstellung des Zünders auf einen bestimmten Zündzeitpunkt erfolgt
unmittelbar beim Aufladen durch die Art der Stromversorgung, und zwar durch geeignete
Bemessung der Ladespannung. Für eine kurze Laufzeit des Zünders wird in seinen Speicherkondensator
a eine verhältnismäßig hohe Ladespannung hereingegeben. Dann setzt nach dem Zündkondensator
b ein intensiver Stromfluß ein, und b nimmt schon nach kurzer Zeit eine zum Durchschlagen
der Röhre L hinreichende Spannung an. Geringere Ladespannungen lassen den Stromfluß
von a nach b
über den Widerstand f langsamer vonstatten gehen und längere
Laufzeiten des Zünders erzielen.
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Diese Verhältnisse sind im Spannung-Zeit-Diagramm der Abb.13a dargestellt.
Eine Anfangsspannung E" des Speicherkondensators a läßt bei allmählichem Abfall
nach der Kurve S" und gleichzeitigem Anwachsen einer Spannung im Zündkondensator
b nach der Kurve Sb die zum. Durchschlagen der Röhre L erforderliche Zündspannung
Ez nach der Zeit t1 sich heranbilden. Eine höhere Anfangsspannung Eai im Kondensator
a ergibt durch dessen Spannungsabfall gemäß Sai und durch den Spannungsanstieg Sbl
im Kondensator b einen früheren Zündzeitpunkt, zur Zeit t.,.
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Die- Tempierung des Zünders könnte anstatt oder außer durch verschiedene
Bemessung der Ladespannung auch durch Regeln der Widerstandsgröße von f erfolgen,
wozu f als Regelwiderstand ausgebildet wird. Ein solcher Regelwiderstand kann auch
zum genauen Einregulieren des Zünders dienen.
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Bei sämtlichen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen von Zündern
nach der Erfindung werden beim Gebrauch nur die Speicherkondensatoren a von einer
Stromquelle und mit der gesamten im Zünder erforderlichen Energie aufgeladen. Das
läßt neben der für das Einbringen der Energie in den Zünder gewonnenen größeren
Sicherheit her den Aufbau der Zünder in vorteilhafter Weise vereinfachen, und sie
besitzen auch nur Mittel (Ansclilußpole) zur Einführung elektrischer Energie in
ihre Speicherkondensatoren.
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Es ist aber möglich, auch den Zündkondensator schon von vornherein
mit einer gewissen unterhalb der Zündspannung liegenden Spannung aufzuladen und
ihm nur den zur Herbeiführung einer Zündung noch fehlenden Restbetrag an Energie
mit einer bestimmten Verzögerung vom Speicherkondensator aus zu übermitteln. Das
kann besonders bei Zeitzündern, z. B. einem solchen nach Abb. 13, von Vorteil sein,
um alle vorkommenden Zündzeitpunkte mit einem geringeren Spannungsbereich beherrschen
zu können, als dies bei bloßer Aufladung des Speicherkondcnators möglich ist. Zu
diesem Zweck können s s
auch die Zündkondensatoren der Zünder mit außenliegenden
Anschlußpolen versehen sein, wie dies beispielsweise beim Zünder nach Abb. 3 mit
dem punktiert gezeichneten Ladekontakte, durchgeführt ist. Zur Erzielung verschiedener
Zündzeitpunkte werden jetzt der Zündkondensator b und sein Speicherkondensator a
zugleich, aber mit gegeneinander wechselnder Spannung aufgeladen. Verschiedene dabei
mögliche Verhältnisse seien an Hand des Diagramms nach Abb. 13a erläutert. Angenotnnien,
der Speicherkondensator a erhalte die Anfangsspannung ',- E, Dann kann dem Zündkondensator
b entweder eine gleichsinnige Ladung, etwa-[- Eb" erteilt werden. Es braucht ihm
hierauf vom Kondensator a nur noch eine kleine Elektrizitätsmenge übermittelt zu
werden, so daß bei einem Spannungsanstieg in ihm gemäß der punktierten Kurve Sb3
die Zündung schon nach einer sehr kurzen Zeit t3 eintritt. Es ist aber auch möglich,
dem Zündkondensator b eine Ladung - Ebl zu erteilen, die eine gegenüber der des
Speicherkondensators a entgegengesetzte Polarität hat. Im Verein mit der Anfangsspannung
E" des Speicherkondensators a ergibt sich sodann im Zündkondensator b ein Spannungsanstieg
gemäß der Kurve Sv4, und die Zündspannung EZ und damit eine Entzündung wird erst
zu dem wesentlich späteren Zeitpunkt t4 erreicht.