DE611187C - Zuender fuer Drallgeschosse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen regelbaren Zeitzünder für Drallgeschosse, welcher mit einer Aufschlagzündvorrichtung zu einem gemischten Zünder vereinigt sein kann.
Die bisher benutzten Zünder dieser Art besaßen für die Zeitzündung entweder einen Brandsatz oder ein Uhrwerk. Bei den wenig präzisen Brennzündern treten wegen fehlerhafter Zündung oder wegen vorzeitigen Erlöschens des Brandsatzes häufig Versager auf. Die Uhrwerkszünder besitzen den Nachteil, daß sie zahlreiche empfindliche und zerbrechliche Teile aufweisen und daß ihre Herstellung und Zusammensetzung durch sorgfältig geschulte Spezialarbeiter erfolgen muß, welche im Kriegsfalle wahrscheinlich nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen. Außerdem stellen sich derartige Zünder sehr teuer. ·

Der Zünder gemäß vorliegender Erfindung ist von diesen Nachteilen frei. Seine Zeitzündeinrichtung besteht aus wenigen einfachen und widerstandsfähigen Teilen. Der Zünder arbeitet in einem beliebig einstellbaren Abstand unter Ausnutzung der durch den Widerstand der auf das Geschoß wirkenden Luft bedingten Verlangsamung der Drallbewegung, so daß das Geschoß selbst die Auslösung der Zeitzündvorrichtung bewirkt. Ein Zünder, bei welchem die Zeitzündung durch die infolge des Luftwiderstandes eintretende Verringerung der Winkelgeschwindigkeit des Geschosses bewirkt wird, ist bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt.

Dieser bekannte Zünder besitzt Fliehkraftelemente, ζ. B. Kugeln, welche sich auf eine schräge Fläche des Zünderkörpers stützen und eine unter Spannung (Federkraft) stehende selbsttätige Zündvorrichtung verriegeln, solange die Drallgeschwindigkeit oberhalb eines bestimmten Grenzwertes bleibt, und die unter Auslösung der Zündung nachgeben, sobald ihre Fliehkraftwirkung zu gering wird, um dem Druck der Vortriebseinrichtung das Gleichgewicht zu halten.

Diese Zünder sind jedoch so beschaffen, daß sie lediglich bei einer ein für allemal festgesetzten Winkelgeschwindigkeit, die einem bestimmten Abstand von der Rohrmündung entspricht, in Tätigkeit treten.

Der Zünder gemäß der Erfindung ist dadurch bemerkenswert, daß er eine von außen. einzustellende Vorrichtung aufweist, mittels welcher entweder die Spannung der Feder oder die Neigung der schrägen Fläche oder beides verändert werden kann, um die Entfernung, in welcher das Geschoß zerlegt werden soll, zu regeln.

Es sind auch Zünder bekannt, bei denen die selbsttätige Zündung durch einen^ federbewegten und durch die Fliehkraftriegel zeitweise festgehaltenen Ring bewirkt wird, wel-

eher das eine Zündelement (Schlagbolzen oder Zündpillenträger) gegen das andere schleudert, sobald die Drallgeschwindigkeit unter ihren kritischen Wert sinkt.

Bei dieser Ausführung erfolgt die Kupplung zwischen dem Ring und dem betreffenden Zündelement beim Anschluß durch Trägheitswirkung.

Der Zünder gemäß der Erfindung besitzt eine im allgemeinen gleichartige Vorrichtung, er unterscheidet sich von den bekannten Zündern jedoch dadurch, daß die Teile so angeordnet sind, daß die Kupplung des Zündpillenträgers mit dem Ring erst nach Ablauf einer bestimmten Zeit nach dem Abschuß erfolgt, so daß die Schärfung des Zünders auf den ersten Metern der Geschoßbahn verzögert und dadurch verhindert wird, daß beim Auftreffen des Geschosses auf ein in der Nähe der Mündung befindliches unvorhergesehenes Hindernis vorzeitige Zündung erfolgt.

Zu diesem Zweck ist der Zündpillenträger, welcher im Ruhezustand am unteren Ende eines in der Achsrichtung des Zünderkörpers verlaufenden Kanals durch einen Fliehkraftriegel festgehalten wird, derart angeordnet, daß er sich nur infolge seiner Trägheit gegen den Ring vorbewegen kann, was erst eintritt, wenn die Geschoßgeschwindigkeit verzögert wird. Hierbei verriegelt er sich in dem Ring mittels Sicherheitskugeln, die in seitlichen Öffnungen des Zündpillenträgers gelagert sind und sich unter der Wirkung der Fliehkraft in eine innere Nut des Ringes einlagern, wobei sie mit dem Zündpillenträger in Eingriff bleiben. Durch das Auseinanderspreizen der Kugeln wird zugleich die Zündpille freigelegt und dadurch die Schärfung des Zünders herbeigeführt.

Die Vorrichtung zur Aufschlagzündung ist vorteilhaft mit der Vorrichtung zur selbsttätigen Zündung vereinigt, so daß nur ein einziges Paar von Zündelementen vorhanden ist, welches zugleich die Zeitzündung und die Aufschlagzündung bewirkt.

Andere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Zünders gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι einen Zünder im Ruhezustand im Achsenschnitt,

Fig. 2 und 3 in gleicher Darstellung in dem Zustand beim Abschuß und bei der Schärfung, wobei der Zündpillenträger in Fig. 3 um 90° aus der in Fig. ι und 2 dargestellten Lage gedreht ist.
_q Fig. 4 und 5 zeigen den Zünder in gleicher Darstellung, wobei die Teile in der Lage gezeichnet sind, welche sie beim Auftreffen auf

das Ziel bzw. bei der selbsttätigen Zündung einnehmen.

Fig. 6 und 7 veranschaulichen die Lage der Teile bei einer plötzlichen Bremsung des Geschosses im Rohr bzw. beim Auftreffen auf ein zufälliges Hindernis innerhalb der Sicherheitsgrenze.

Fig. 8^ zeigt den Zünder im Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 1,

Fig. 9 im Schnitt nach der Linie 9-9 der Fig. 6,

Fig. 10 im Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 7.

Fig. 11 zeigt den Zünder in Seitenansicht. Fig. 12 zeigt eine andere Aasführungsform des Zünders gemäß der Erfindung.

Fig. 13 zeigt denselben Zünder im Schnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 12.

Fig. 14, 15 und 16 zeigen Einzelheiten desselben Zünders in einem größeren Maßstab. Der in der Fig. 1 bis 11 dargestellte Zünder besitzt eine Nase I₃ in welcher ein Schlagbolzen 2 verschiebbar gelagert ist, der durch eine Feder 3 nach vorn gedruckt wird. Die Spannkraft der Feder ist so bemessen, daß der Schlagbolzen während des Fluges des Geschosses gegen die Wirkung des Luftwiderstandes in der in Fig. 1 gezeichneten Lage gehalten wird.

Die Nase 1 sitzt auf einer Hülse 4, welche sich in einem Ring 5, welcher fest an dem Zünderkörper 6 angeordnet ist, drehen kann. In Längsspalte 7 der Hülse 4 greifen \~orsprünge 8 eines mit Innengewinde versehenen Ringes 9 ein, welcher auf dem äußeren Gewinde einer Hülse 10 verschoben werden kann. Die Hülse 10 kann sich innerhalb der Hülse 4 in deren Längsrichtung verschieben. Am unteren Ende der Hülse 10 sitzt ein die Zündpille 12 enthaltender Träger 11, welcher durch Fliehkraftmassen 13, die unter dem Druck von Federn 14 stehen, verriegelt ist. In Öffnungen 16 der Wandung des Zündpillenträgers (Fig. 3) sind Kugeln 17 angeordnet, deren Durchmesser größer ist als die Dicke der Wandung. Die Kugeln 17 werden durch die Wandung der Hülse 10, in welcher der Zündpillenträger 11 mit geringer Reibung gleiten kann, in der in Fig. 1 und 8 dargestellten Lage festgehalten, wo sie einen der Zündpille 12 vorgelagerten Schirm bilden.

In der Hülse 4 ist eine Schulter 20 CFig. 21 vorgesehen, in deren Höhe sich der Ring 21 befindet, welcher durch eine Feder 22 zur selbsttätigen Zündung nach vorn gedruckt wird, die sich mit ihrem anderen Ende auf den Stellring 8 stützt. Der Ring 21 besitzt radiale Bohrungen 23 (Fig. 1 und 3), welche die Kugeln 24 (Fig. 1 und 3) aufnehmen, die mit der Schulter 20 zusammenarbeiten, um den Ring 21 gegen den Druck der Feder 22

verriegelt zu halten, solange die Drallgeschwindigkeit des Geschosses oberhalb eines Grenzwertes bleibt, welcher durch die der Feder erteilte Spannung bestimmt ist. In seinem hinteren Teil besitzt der Ring 21 eine zylindrische Ausnehmung, welche sich an die Ausnehmung der Hülse io anschließt und welche zur Aufnahme des Zündpillenträgers Ii bestimmt ist.
ίο Diese Ausnehmung weist eine innere ringförmige Nut 27 auf, in welche sich die Kugeln 17 infolge ihrer Fliehkraft einlagern können, um den Zündpillenträger Ί1 mit dem Ring 21 beim Scharfmachen des Zünders zu kuppeln.

Zur Übertragung der Zündung auf die Ladung des Geschosses ist in der Richtung der Zündpille 12 eine Sprengkapsel 28 vorgesehen.

Zwischen der Hülse 5 und dem Zünderkörper 6 befindet sich ein Dichtungsring 30. ■ In einem Längsspalt 31 (Fig. 9 und 11) des Ringes 5 ist eine Skala 32 angeordnet, welche Gewindezüge aufweist, die mit einem Gewinde 33 der Hülse 4 in Eingriff sind, so daß bei der Drehung der Hülse 4 die Skala 32 in dem Spalt 31 verschoben und mehr oder weniger weit über den oberen Rand des Ringes heraus bewegt wird. Die bewegliche Skala 32 und der Umfang des drehbaren Ringes 5 tragen Einteilungen, welche den Grad der noch zu erläuternden Einstellung anzeigen.

Der Zünder arbeitet folgendermaßen. Beim Abschuß nehmen die Teile die in Fig. 2 angegebene Lage ein, indem sich der Schlagbolzen 2 unter Zusammenpressung der Feder 3 zurückbewegt, wobei seine Spitze ihre Lage gegenüber dem Ring 21, welcher die Verlängerung der inneren Ausnehmung der Hülse 10 bildet, beibehält. Der Ring 21 setzt sich unter Zusammenpressung der Feder 22 auf die Hülse 10 und führt die Kugeln 24 unter die Schulter 20 des Zünderkörpers. Beim Aufhören der Positivbeschleunigung führt die Feder 3 den Schlagbolzen 2 wieder in seine ursprüngliche Lage zurück, während die Kugeln 24 infolge ihrer Fliehkraft in ihren Lagern auseinanderspreizen und sich gegen die Schulter 20 stützen, um den Ring 21 in der Lage der Fig. 3 gegen den Druck der Feder 22 in Verriegelter Stellung zu halten. Die Spitze des Schlagbolzens befindet sich dann in der Höhe der ringförmigen Nut 27.

Andererseits spreizen die Kugeln 13 unter Zusammenpressung der Federn 14 seitlich auseinander und geben so den Zündpillenträger 11 frei, welcher sich infolge seiner Trägheit nach vorn bewegt, sobald die Bewegung des Geschosses unter der Wirkung des auf dasselbe durch die Luft ausgeübten Widerstandes verzögert wird".

Der Spielraum zwischen dem Zündpillenträger und der Hülse "10 kann -ele'rart geregelt werden, daß eine pneumatische Bremsung 'der Vorbewegung des Zündpillenträgers erzielt wird, damit dieser erst dann in Scharfstellung (Fig. 3) gelangt, wenn das Geschoß sich bereits, um eine bestimmte Strecke von tier Rohrmündung entfernt hat.

Sobald die Kugeln 17 in die Höhe -der Nut 27 gelangen, lagern sie sich infolge ihrer Fliehkraft in dieselbe ein, bleiben jedoch in Eingriff mit dem Zündpiilenträger il, welchen sie dadurch mit dem Ring 21 kuppeln. Der Zünder befindet sich dann in geschärftem Zustand.

Wenn das Geschoß auf einen Gegenstand auf trifft, erfolgt die Zündung durch Eintreiben des Schlagbolzens 2 in -die Zündpille 12 (Fig. 4), wobei die Kugeln 17 den Z-ündpillenträger mit dem Ring 21 gekuppelt halten. In dem Fall, daß das Geschoß nicht mit seiner Spitze auf das Ziel auftrifft -und ein Zurückschlagen des Schlagbolzens nicht erfolgt, erfolgt dennoch die Zündung durch -die Teile 10, 9 und 11, welche infolge ihrer Trägheit nach vorn geschleudert werden.

Wenn das Geschoß seine Bahn fortsetzt, ohne innerhalb einer bestimmten Strecke einem Hindernis zu begegnen, verringert sich seine Drallgeschwindigkeit allmählich infolge der Wirkung des. Luftwiderstands, wobei in einem bestimmten Zeitpunkt die Fliehkraft der Kugeln 24 ungenügend wird, um dem Druck der Feder 22 Widerstand zu leisten, so daß dann die Feder 22 den Ring 21 mit dem Zündpillenträger 11 gegen den Schlagbolzen vordrückt und dadurch die selbsttätige Zündung bewirkt (Fig. 5) ·

Der Abstand von der Rohrmündung, in welchem die selbsttätige Zündung erfolgt, kann vorher geregelt werden, indem die Feder 22 in entsprechendem Maße gespannt wird. Hierzu wird die Hülse 4, welche den Ring 9 mitzieht, so weit verdreht, bis der gewünschte Abstand auf der Teilung der Skala 32 und auf der Hülse 4 selbst ablesbar ist. In den Fig. 1, 2 und 6 sind drei verschiedene Einstellungen des Ringes 9 dargestellt.

In dem Falle, daß das Geschoß zufällig im Rohr eine Bremsung erfährt, ist die Zündung unmöglich. Selbst wenn die Kugeln 13 sich bereits ausgeschaltet und der Zündpillenträger sich vorbewegt hätte, könnte die Zündpille nicht mit dem Schlagbolzen zusammentreffen, denn derselbe befindet sich dann innerhalb des engen Teiles 26 des Ringes 21, so daß lediglich die Kugeln 1.7 sich gegen ihn anlegen und einen Sicherungsschirm vor der Zündpille 12 bilden (Fig. 6):

Ebenso würde der Zünder nicht in Tätigkeit treten, wenn der Schlagbolzen 2 innerhalb der Sicherheitsstrecke, d. h. bevor der Zündpillenträger Zeit hätte, in die Scharflage vorzurücken, durch ein Hindernis eingestoßen werden würde. Die Lage, welche die Teile in diesem Falle einnehmen würden, ist in Fig. 7 veranschaulicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 bis 16 sind die Kugeln 24 ersetzt durch Rollen 24°, deren Achsen 24^s in einer Nut 24* eines Wulstes 24^ der Hülse 10 gelagert sind. Diese Rollen können sich in radialer Richtung in den Nuten 24^er des Wulstes 24** unter der Wirkung der Fliehkraft nach außen hin verschieben. Gegenüber den Rollen 24° sind kleinere Rollen 20" um Achsen 2o^ft, welche an dem Zündkörper 6 sitzen, drehbar angeordnet. Diese Rollen dienen den Rollen 24°, welche sich andererseits gegen die abgerundeten Enden von Vertiefungen 24* stützen, als Anschlag, so daß deren Achsen nicht mit den Rändern der Nuten 24^C in Berührung und so vor Stoßen geschützt sind. Ein nicht gezeichneter Anschlag verhindert, daß die Hülse 10 sich um ihre Achse drehen kann.

Der Ringer, welcher zur Regelung der Spannung der Feder 22 dient, ist einerseits mit einem Gewinde 35, das mit einem Gewinde 36 der Hülse 4 in Eingriff ist, versehen und weist andererseits einen Längsspalt 37 auf, in welchen ein an dem Körper 6 fest angeordneter Bolzen 38 eingreift, .so daß durch Drehen der Hülse 4 eine Längsverschiebung des Ringes ψ bewirkt wird. Wie bei dem Altsführungsbeispiel nach Fig. 1 bis ji ist eine (nicht gezeichnete) bewegliche Skala vorgesehen, welche die jeweilige Einstellung des Zünders anzeigt.

Die Sicherheitskugeln 13 werden in Ruhestellung in der in Fig. 12 gezeichneten Lage durch schräge Ränder der Hülse 10 blockiert, welch letztere durch die Feder 22 nach hinten gedrückt wird. Kugeln 17 bilden einen Verschluß des Zündkanals, um den Übergang des Zündstrahles von der Zündpille zur Sprengkapsel zu verhindern, bis der Zündpillenträger seine Scharfstellung in der Erweiterung 27 erreicht hat.

Der Schlagbolzen 2 ist in einer Kappe 2^a verschiebbar gelagert, welche ihm zur Führung dient und mit welcher er durch einen Stift 39 verbunden ist, der in einen in dem Schlagbolzen vorgesehenen Längsspalt 40 eingreift.

An der Hülse 10 ist ein Flansch 41 vorgesehen, welcher mit einem Flansch 42 des Schlagbolzens zusammenarbeitet, um bei der selbsttätigen Zündung den Schlagbolzen in die Zündpille zu treiben.

Die Arbeitsweise dieses Zünders entspricht derjenigen des in Fig. 1 bis 11 dargestellten Zünders.

Beim Abschuß bleiben die Kugeln 13 infolge der Trägheit der Hülse 10, welche sich auf sie stützt, in der Stellung der Fig. 1. Die Rollen 24° bleiben gegen die Rollen 2o^B und gegen die Hülse 10 (Fig. 14) gestützt, wobei ihre Achsen 24* mit den Rändern der Nut 24^C nicht in Berührung sind.

Beim Aufhören der Positivbeschleunigung spreizen die Kugeln 13 infolge ihrer Fliehkraft auseinander und befreien den Zündpillenträger 11, welcher sich allmählich vorschiebt und nach einer gewissen Zeit in Scharfstellung in die Höhe der Erweiterung 27 gelangt. In diesem Augenblick lagern sich die Kugeln 17 in die Nut 27 ein und geben den Zündkanal frei, wobei sie zugleich infolge ihrer Fliehkraft den Zündpillenträger

11 mit der Hülse 10 kuppeln.

Die Rollen 24° spreizen gleichfalls infolge ihrer Fliehkraft seitlich aus und nehmen die in Fig. 15 gezeichnete Lage ein, wobei sie die Vorrichtung zur selbsttätigen Zündung (10, 22, 2) verriegeln, indem sie sich auf die Rollen 2o^a stützen.

Wenn bei dieser Stellung der Teile das Geschoß einem Hindernis begegnet, erfolgt Zündung durch Einwärtsbewegung der Kappe 2°, welche den Schlagbolzen 2 in die Zündpille

12 treibt.

Im Falle, daß aus irgendeinem Grunde der Schlagbolzen sich nicht einwärts bewegt, erfolgt die Zündung dennoch wegen der Trägheit des Zündpillenträgers 11, der sich dann gegen den Schlagbolzen stürzt und denselben so weit vorstößt, bis sein Flansch 42 gegen den hinteren Rand der Kappe 2^a anschlägt. 10a Hierbei wird das die Zündpille schützende Plättchen durch die Trägheit des Zündpillenträgers eingedrückt und die Zündung bewirkt.

Wenn die Drallgeschwindigkeit des Geschosses auf ihren kritischen Wert sinkt, gleiten die Rollen 24⁰ über die Rollen 20^a hinweg, und die Hülse 10 treibt unter dem Druck der Feder 22 den Schlagbolzen 2 in die Zündpille 12 (Fig. 16).

Die Anwendung eines durch in dem weitesten Teil des Zünders gelagerte Rollen gebildeten Riegelsystems sichert eine große Empfindlichkeit, was besonders für Geschosse von verhältnismäßig großem Kaliber von Bedeutung ist, bei denen die Drallgeschwindigkeit beim Fluge sich nur in geringem Maße verringert.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es können vielmehr im Rahmen der Erfindung verschiedene Einzelheiten anders ausgeführt sein.

So kann ζ. B., anstatt daß die Spannung der Feder 12 verändert wird, zur Einstellung

• des Abstandes für die selbsttätige Zündung die Neigung der Schulter 20 verändert werden, welche den Kugeln 24 oder den Rollen als Anschlag dient.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zünder für Drallgeschosse mit Flieh-Tcraftelementen (Kugeln), welche, sich gegen eine Schulter des Zünderkörpers stützend, eine durch ein Vortriebsmittel (ζ. Β. eine Feder) betätigte Vorrichtung zur selbsttätigen Zündung verriegelt halten, solange die Drallgeschwindigkeit oberhalb eines bestimmten Grenzwertes bleibt, und die sich unter Herbeiführung der Zündung ausschalten, sobald ihre Fliehkraft ungenügend wird, um dem Druck des Vortriebsmittels Gleichgewicht ,zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe eine von außen zu betätigende Einstellvorrichtung besitzt, welche die Spannung der Feder (22) oder die Neigung der Schulter (20) oder beides verändert, um den Zündabstand des Geschosses zu regeln.

2. Zünder nach Anspruch 1, bei welchem die selbsttätige Zündung durch einen mittels Fliehkraftelementen zeitweise verriegelten Ring erfolgt, welcher ein Zündelement gegen das andere schleudert, sobald die Drallgeschwindigkeit unter ihren kritischen Wert sinkt, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Zündelement, z. B. der Zündpillenträger (11), in Ruhestellung am hinteren Ende einer verhältnismäßig langen Hülse (10) in an sich bekannter Weise durch einen beim Abschuß nachgebenden Riegel festgehalten wird, wobei in seitlichen öffnungen der Wandung des Zündpillenträgers gelagerte Kugeln (17) durch die Wandung der Hülse (10) derart zusammengehalten werden, daß sie einen vor oder hinter der Zündpille (12) befindlichen Schirm bilden·, und der Zündpillenträger sich allmählich in der Hülse infolge seiner Trägheit vorbewegen kann (wenn das Geschoß infolge des Luftwiderstandes seine Geschwindigkeit verringert), um sich in den in der Achsrichtung der Hülse liegenden Ring (21) einzulagern, welcher Ring eine Nut (27) aufweist, in welche sich die auseinanderspreizenden Sicherheitskugeln (17) des Zündpillenträgers unter Freigabe des Zündkanals und gleichzeitiger Kupplung des Zündpillenträgers mit dem Ring einlagern, so daß die Schärfung des Zünders erst nach einer bestimmten Zeit nach dem Austritt des Geschosses aus dem Rohr erfolgt.

3. Zünder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftelemente aus Rollen (24°) bestehen, welche sich mit ihren Achsen (24^s) in einer Nut (24^C) der bei der selbsttätigen Zündung durch die Feder (22) vorgetriebenen Hülse (10) in radiale Richtung verschieben können und welche mit einem festen Anschlag des Zünderkörpers zusammenarbeiten, um durch ihre Fliehkraft der Federspannung Gleichgewicht zu halten, solange die Drallgeschwindigkeit oberhalb des Grenzwertes bleibt, wobei die Achsen (24*) sich in die Nut (24^ hineinschieben, wenn die Rollen zwecks Herbeiführung der Zündung über den Anschlag hinweggleiten.

4. Zünder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge für die Rollen (24°) durch Rollen (20^s) gebildet werden, deren Achsen den Achsen der Rollen (24°) parallel sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen