DE638816C - Mechanischer Artilleriegeschosszuender - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein mechanischer Artilleriegeschoßzünder .mit einem Zeitwerk, welches durch der Fliehkraft unterworfene Massen angetrieben wird.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Masse eines Zünders obiger Art sich auf einer Bahn einer parabolischen oder annähernd konischen Ausnehmung von der Ausgangsstellung an bewegt und durch die Bewegung ein gleichbleibendes Drehmoment auf das Zeitwerk bis zur unmittelbaren Zündung ausgeübt wird. Vorzugsweise ist dazu die Masse, welche zugleich die Zündung bewirkt, jn einer Rille eines in der

^X5 Ausnehmung gelagerten und in der Geschoßachse vorgesehenen Antriebsrades des 'Zeitwerkes in vertikaler Ebene frei geführt, wobei die Rille zur Geschoßachse geneigt ist.
Es sind schon mechanische Zeitzünder bekannt, bei denen das Zeitwerk durch eine der Fliehkraft ausgesetzte Masse angetrieben wird, welche am Ende der Bewegung den Zündvorgang bewirkt. Diese Masse dreht sich aber um eine zu der Geschoßachse exzentrisch angeordnete Achse, so daß mit wachsendem Ausschlagwinkel des Fliehbackens das Antriebsmoment auf das Zeitwerk sich stets ändert. Außerdem besteht das Zeitwerk aus einem Hemmwerk mit einem Windflügel, so daß die für einen modernen Zünder unerläßlichen Bedingungen eines regelmäßigen Ganges des Zeitwerkes nicht erfüllt werden. Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, in Zündern durch Fliehkraft beeinflußte Massen in einer schraubenförmig ansteigenden Spiralnut bewegen zu lassen. Diese Massen dienen aber nur als Sicherung für Aufschlagzünder, die kein Zeitwerk besitzen.

Das Antreiben des Zeitwerkes gemäß der Erfindung durch Massen, die in einer parabolischen Ausnehmung geführt sind, hat den Vorteil, daß auf das Zeitwerk ein konstantes Antriebsmoment wirkt. Dadurch wird ein gleichbleibender, regelmäßiger Gang des Zeitwerkes während der ganzen Laufdauer bis zur Zündung erzielt, so daß sich eine sehr hohe Genauigkeit des Zeitzünders ergibt. Da ferner die Massen auf ihrer Bahn mehrere Umdrehungen um die Geschoß achse ausführen können, so wird die Einstellung des Zeitzünders und die Genauigkeit in erheblichem Maße gesteigert.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt: Abb. ι im Längsschnitt die Geschoßspitze, Abb. 2 einen Schnitt nach 2-2 der Abb. 1,
Abb. 3 einen teilweisen Schnitt in größerem Maßstab nach 3-3 der Abb. 1,

Abb. 4 einen Schnitt nach 4-4 der Abb. 1, Abb. S einen Schnitt nach 5-5 der Abb. r,

Abb. 6 eine schematische Ansicht des Zeitwerkes im Aufriß, ".""" '

Abb. 7 einen Schnitt in größerem Maßstab nach J-J der Abb. i. '" si

In der Zeichnung ist der Geschoßkopf daifc^ gestellt, welcher einen Zünder mit Doppel?! wirkung enthält. Der Kopf besteht aus einer Grundplatte 8, die auf den Geschoßkörper aufgeschraubt wird, einem Zwischenring 8' ίο und einer spitz zulaufenden Kappe 9, welche auf den Zwischenring 8' aufgeschraubt ist. Der Zwischenring 8' der Kappe 9 bildet den Träger des Zeitwerkes und enthält eine Deckplatte 10, in welcher ein rohrförmiges Stück •5 11 eingeschraubt ist, dessen oberes Ende in einer zylindrischen Bohrung 12 der Kappe 9 eingelassen ist. Das Rohr 11 verläuft in der Achse des Geschosses und enthält eine Drehfeder 13, die aus einem Stahldraht von kreisförmigem Querschnitt gebildet ist. Diese Feder ist an ihrem oberen Ende in einer Lagerplatte 14 befestigt und an ihrem unteren Ende mittels eines Gelenkes 15 mit der Achse der Regulierunruhe 16 verbunden, deren oberer Drehzapfen mit dem Gelenk 15 verbunden ist. Der untere Drehzapfen der Regulierunruhe 16 bewegt sich- in einer Lagerplatte 17 der Zwischenscheibe 8'. Die Feder 13 ist durch das rohrförmige Stück 11 geschützt und kann um ihre Achse zur Übertragung einer Schwingungsbewegung auf die Unruhe 16 frei schwingen. Das Gelenk 15 läßt die axiale Bewegung der Feder 13 ohne nachteilige Beeinflussung der Arbeitsweise der Unruhe zu.

Das Zeitwerk enthält außer der Regelfeder 13 und der Unruhe 16 eine Ankerhemmung, welche aus einem seitlichen Anker 18 besteht (Fig. 3), dessen Gabel den auf der Achse des Hebels· befestigten Zapfen der Scheibe antreibt, aus einem Ankerrad 19, dessen Getriebe in ein Zählrad 20 eingreift und mit dem Zählrad 21 befestigt ist, und aus einem als Innenzahnkranz. 22 ausgebildeten Zeitrad, welches in das Getriebe des Zählrades 21 eingreift. Der Hebel, die Hemmungsteile und das Getriebe 20, 2,1 sind in Ausnehmungen oder Höhlungen des Zwischenringes 8' gelagert, während der Zahnkranz 22 in das erste Zeittriebrad 23, welches das Antriebsrad bildet, eingelassen ist. Dieses auf einer Achse 24 lose gelagerte Antriebsrad besitzt vier kreuzweise angeordnete Flügel, von denen jeder auf seinem Umfang eine Rille 25 aufweist, die gegen die Drehachse 24 des Rades nach der Erzeugenden eines umgekehrten Konus geneigt ist.

Die Drehachse 24 ist mit ihrem oberen

Ende in dem Zwischenring 8' mittels einer dämpfenden Federeinrichtung. 26 und mit ihrem anderen Ende in der Grundplatte 8 ge

lagert, mit der sie durch eine Schraube 27 befestigt ist. Das untere Ende der Achse 24 läuft in eine Aufschlagspitze 28 aus, die mit ©foem Körper 29 zusammenwirkt, welcher ein |1|ijptdhütchen 30 trägt, um bei Auftreffen des iSglichosses auf ein Hindernis die Entzündung tlpfLadung durch Aufschlagen hervorzurufen. "Der Stollen 29 ist durch zwei Kugeln 31 gesichert, die zwischen der Schraubenmutter 27 und dem Stollen eingeschaltet sind. Diese Kugeln sind in einer Kammer gelagert, die mit einem Kanal 32 verbunden ist, dessen Eingangsöffnung durch eine Sicherheitsfeder 33 verschlossen ist, welche sich beim Abschuß durch die Trägheit auf den Stollen 29 aufschiebt. Dadurch ist die Eintrittsöffnung des Kanals frei gemacht, so daß die Kugeln 31 aus ihrer Kammer in den Kanal 32 unter der Wirkung der Fliehkraft entweichen können, sobald das Geschoß eine Drehbeschleunigung erhält. Von dieser Zeit an kann sich der Stollen 29 durch die Trägheit nach vorn bewegen, damit das Zündhütchen 30 zur Entzündung der Ladung auf die Spitze 28 aufschlagen kann. Das Zündhütchen 30 ist mit der Verbrennungskammer 34 verbunden, die ihrerseits durch eine in einer Zwischenscheibe 35 vorgesehene öffnung 34' mit einem in die Explosionskammer der Ladung führenden Feuerkanal verbunden ist.

Der Stollen 28 kann von außen mittels einer Blockiernadel 36 blockiert werden, die einen Gewindekopf 36' trägt, welcher mittels eines Schraubenziehers zum Vor- oder Zurückdrehen der Nadel 30 bewegt werden kann. Das Antriebsrad 23 ist von dem Gehäuse umschlossen und kann sich frei mit seinen Flügeln in einer konischen Ausnehmung 37 der Grundplatte 8 bewegen. Auf der konischen Wand der Ausnehmung 37 ist eine rinnenartige, schraubenförmige Laufbahn eingeschnitten, die von innen nach außen auf der konischen Ausnehmung mit gleicher Steigung führt. Auf dieser schraubenförmigen Laufbahn bewegen sich vier um 90 ° gegeneinander versetzte Kugeln 39, von denen jede in eine der Rillen 25 des Antriebsrades 23 eingreift. Das oberste Ende dieser schraubenförmigen Laufbahn 38 ist durch eine seitliche öffnung 40 mit einem Kanal 41 verbunden, der zur Drehebene des Geschosses geneigt ist und eine der Kugeln 39 aufnehmen kann. Am Ende dieser Bohrung 41 ist ein Aufschlagstift 42 vorgesehen, der auf ein Zündhütchen 43 schlägt, welches mit der Verbrennungskammer 34 durch einen Feuerkanal 44 verbunden ist. Der Aufschlagstift 42 (Abb. 1 und 7) ist normalerweise durch einen Bolzen 45 gesichert, der durch eine Stange 46 mit einem Kopf 46 verbunden ist. Dieser Zylinder wird gegen das hintere Ende seiner Kammer durch

eine Abreißfeder 48 gedruckt, die zwischen dem Kopf 47 und einem Stopfen 49 gelagert ist. In dieser gesicherten Stellung des Aufschlagstiftes 42 greift der Kopf 47 des ZyMn-S ders in eine Einkerbung des Aufschlagstiftes ein, so daß der letztere verriegeltest. Sobald aber der Bolzen durch seine Trägheit entgegen der Wirkung der Feder 48 und unter der Wirkung der Drehbeschleunigung des Ge-Schosses nach außen verschoben wird, löst sich der Kopf 47 aus der Einkerbung des Aufschlagstiftes und gibt den letzteren frei.

Das Antriebsrad ist normalerweise, d. h.

vor dem Abschuß mit dem Zwischenringe' mittels zweier Stifte 50, 51 fest verbunden, die zwei bewegliche Verriegelungen bilden, von denen der eine Stift 50 parallel zur Drehachse des Geschosses und der andere 51 radial dazu gelagert ist. Der Stift 50 wird in einer Bohrung des Zwischenringes 8' durch einen biegsamen Metalldraht 52 gehalten, so daß sich der Stift durch die Trägheit unter der Wirkung der axialen Beschleunigung des Geschosses beim Abschuß von dem Zwischenring 8' lösen und nach hinten bewegen kann, wobei der Draht 52 verbogen wird. Der Stift 51 seinerseits bewegt sich durch die Trägheit nach außen und wird unter der Fliehkraftwirkung in einer Bohrung 51' gehalten, sobald das Geschoß eine Drehbeschleunigung annimmt. Die Bewegungen der Stifte 50, 51 bewirken, daß das Antriebsrad 23 von dem Zwischenring 8' gelöst wird. Der Zwischenring kann sich mit der aufgeschraubten Kappe 9 gegen die Grundplatte 8 drehen. Zu diesem Zweck ist in dieser eine kreisförmige Führungsnut 53 vorgesehen, in welcher ein in der Zwischenplatte 8' befestigter Stift 54 eingreift und sich bewegen kann. Dieser Stift führt sich in der Nut 53 beim Drehen des Zwischenringes 8' mit der Kappe 9 zur Grundplatte 8 der Geschoßspitze. Der Stift kann mit einem Tourenzähler (der auf der Zeich-

*5 nung nicht dargestellt ist) kombiniert werden und mit diesem so zusammenarbeiten, daß die tatsächlichen Umdrehungen des Zwischenringes 8', ausgehend von der Anfangsstellung, die durch einen auf der Grundplatte 8 des Geschosses bezeichneten Anzeigepfeil markiert ist, von dem Zähler angezeigt werden. Der Zähler, der in seiner Konstruktion nichts Besonderes bietet, kann an der Grundplatte 8 so angeordnet werden, daß seine Anzeigevorrichtung durch ein an der Grundplatte 8 eingelassenes Fenster sichtbar wird. Der Zähler kann ein Feststellorgan enthalten, gegen welches sich der Stift 54 nach einer Anzahl von Umdrehungen des Zwischenringes 8' anlegt, um die unmittelbare Drehbewegung des letzteren zu begrenzen.

Der innere Rand der Nut 53 bildet eine scharfe Kante, auf welcher drei in dem Zwischenring 8' geführte Bohrungen 55 auslaufen. In jeder Bohrung ist durch eine Stange eine Blockiermasse 56 geführt, deren seitlich abgeschrägter Kopf das Aufschrauben der Kappe 9 auf den Zwischenring 8' zuläßt. Die Stange der Blockiermasse 56 ist an ihrem unteren Ende schrägkantig zugeschnitten und trägt einen Bund 58 aus weichem Metall, welcher in einem seitlichen Einschnitt 59 des Zwischenringes 8' gelagert ist. Dieser Bund besitzt eine U-förmige Gestalt und greift mit seinen Armen in zwei entsprechende Einkerbungen der Stange der Blockiermasse ein. Durch die Kappe 9 wird der Bund in seiner Lage gehalten und hält die Blockiermasse zurück. Im Moment des Abschusses aber zerbricht die Blockiermasse 56 durch seine Tragheitskraft den Bund 58 und wird nach unten in den Kanal 55 geschleudert, so daß das schrägkantig zugeschnittene Ende der Stange auf die innere scharfe Kante der Nut 53 aufschlägt und damit die Zwischenscheibe 8' mit der Grundplatte 8 des Geschoßkopfes blök-. kiert.

Auf dem Umfang der Zwischenscheibe 8' ist eine Gradeinteilung 57 zu dem Anzeigepfeil 60 vorgesehen, deren Einteilungen Sekünden oder Bruchteile von Sekunden anzeigen. Jedoch können sie auch eine Längeneinheit, z. B. Meter, Zentimeter, Millimeter o. dgl., anzeigen.

Die Unruhe 16 ist in einer Ausnehmung des Zwischenringes 8' gelagert und enthält an beiden Enden ihres Armes eine Ausrundung 61, in welche eine Kugel 62 eingreift, die vor einer Öffnung einer seitlichen Bahn 63 der Ausnehmung des Hebels gelegen ist. Diese Laufbahnen liegen diametral gegenüber und laufen mit einer schwachen Kurve aus dem Drehfeld der Unruhe. Vor dem Abschuß ist die Unruhe durch zwei Stifte 64 blockiert, die seitlich an den Enden des Hebels vorgesehen sind und deren Wirkung dieselbe wie die des Stiftes 50 ist, d. h. die Stifte 64 sinken durch die Trägheit unter der Wirkung der axialen Beschleunigung des Geschosses beim Abschuß in ihre dafür vorgesehenen Bohrungen des Zwischenringes 8' zurück, wodurch die Unruhe frei wird. Sobald die axiale Beschleunigung des Geschosses beendet ist und das Geschoß eine Drehbeschleunigung annimmt, werden die Kugeln 62 unter der Wirkung der Zentrifugalkraft gegen die Enden ihrer Bahn 63 geschleudert, wobei sie dem Hebel einen Impuls erteilen.

In der Grundplatte 8 der Geschoßspitze ist eine Blockiernadel 65 mit einem Gewindekopf 66 befestigt, welcher in eine Gewindebohrung der Grundplatte 8 eingreift. Wenn die Nadel

eingeschraubt ist, befindet sie sich entweder zwischen den Flügeln 25 des Antriebsrades 23, oder die Nadel trifft auf eine der Kugeln 39 auf und blockiert somit die Antriebsvorrichtung des Zeitwerkes.

Der beschriebene Zünder arbeitet mit einer doppelten Wirkung, d. h. das Geschoß kann als Aufschlaggeschoß oder als Geschoß mit Zeiteinstellung oder für beide Fälle gewählt «ο werden. Die Wirkungsweise ist nun folgende:

Als Aufschlaggeschoß ist das Antriebsrad 23 durch die Nadel 65 blockiert, während der Stollen 29 mittels der Nadel 36 entriegelt ist. Die Kugeln 39 befinden" sich am Anfang, d: h. unten an der schraubenförmigen Laufbahn 38, während der Anfang der Gradeinteilung 57 mit dem Nullpunktpfeil 60 zusammenfällt. Die Aufschlagvorrichtungen 28, 30 bzw. 42, 43 sind, wie oben beschrieben, gesichert, so daß das Geschoß mit voller Sicherheit transportiert und gehandhabt werden kann. Im Moment des Abschusses ist die Aufschlagvorrichtung 28, 30 dadurch freigegeben, daß die Sicherungsfeder 33 sich durch die Trägheit auf den Stollen 29 schiebt und die Kugeln 31 aus ihrer Kammer entweichen und sich unter der Wirkung der Fliehkraft in dem Kanal 32 befindet, sobald 30· das Geschoß eine Drehbeschleunigung erhält. Bei Auftreffen des Geschosses auf ein Hindernis bewegt sich der Stollen 29 durch die Trägheit nach vorn, so daß die Aufschlagspitze 28 auf das Zündhütchen 30 trifft und die Explosion der Geschoßladung hervorruft. Als Zerlegergeschoß, bei dem es in einem vorher bestimmten Zeitpunkt explodieren muß, wird die Explosion des Geschosses durch die Aufschlagvorrichtung 42, 43, die durch das Zeitwerk gesteuert wird, hervorgerufen. Dazu kann man entweder die Aufschlagvorrichtung 28,30 blockieren oder nicht; wenn sie nicht blockiert ist, besitzt der Zünder eine doppelte Wirkung als Aufschlagzünder und als Zerlegerzünder.

Der Zeitzwischenraum zwischen dem Abschuß und der Explosion des Geschosses kann auch mittels des Zeitwerkes, das aus einer Uhrbewegung besteht, geregelt -werden (regelbarer Zeitzünder), dessen Triebwerk und Schwingungszahl der Unruhe den großen Anfangsgeschwindigkeiten moderner Artilleriegeschosse angepaßt sind. Zu diesem Zweck läßt sich der Zwischenring 8' mit der Kappe 9 gegen die Grundplatte 8 der Geschoßspitze drehen. Die Drehverstellung des Zwischenringes 8' kann mit Hilfe der Gradeinteilung 57 und des Anzeigepfeiles 60 festgelegt werden. Da das Antriebsrad 23 mit dem Zwischenring 8' durch die Stifte 50, 5.1 fest verbunden ist, wird es mit der Drehbewegung des Zwischenringes 8' mitgenommen, wodurch die Flügel 25 die Kugeln 39 auf der schraubenförmigen Laufbahn 38 mitnehmen, um sie in eine vorbestimmte Lage zur seitliehen öffnung 40 zu bringen. Die gegenseitige Lage der Kugeln zueinander einerseits und zu der Öffnung andererseits legt den Weg fest, den die Kugeln auf ihrer schraubenförmigen Laufbahn während der Zeit zwisehen dem Abschuß und der Explosion des Geschosses zurückzulegen haben. Diese Strecke ist andererseits der Länge der Geschoßbahn bis zur Explosion des Geschosses proportional. Es ist klar, daß nur die der öffnung 40 am nächsten gelegene Kugel mit dem Aufschlagstift 42 zusammenarbeiten kann. Die andern Kugeln des Antriebssystems sind nur aus Gleichgewichtsgründen vorgesehen.

Im Moment des Abschusses bewegt sich der Stift 50 unter der Wirkung der axialen Beschleunigung des Geschosses durch die Trägheit in seine dafür vorgesehene Bohrung. Ebenso gleiten die drei Blockiermassen 56 in ihrer Bohrung 55 nach unten, indem sie ihren Bund 59 zerbrechen, und treffen auf den Rand der Nut 53 auf und blockieren den Zwischenring 8' mit der Grundplatte 8 der Geschoßspitze.

Wenn das Geschoß das Kanonenrohr verlassen hat und die axiale Beschleunigung beendet ist, bewirkt die Drehbewegung des Geschosses, daß der oder die Stifte 51 (es können mehrere vorgesehen sein) in ihre vorgesehene Bohrung 51' geworfen werden, wodurch das Antriebsrad von dem Zwischenring 8' befreit ist, welches als Träger des Zeitwerkes dient. Ebenso gelangt der Bolzen 45 durch die Trägheitskraft entgegen der Wirkung der Feder 48 nach außen, so daß der Aufschlagstift 42 freigegeben ist. Schließlich rollen die beiden Kugeln 62 immer unter der Wirkung der Fliehkraft gegen das Ende der vorgesehenen Laufbahn 63 und erteilen der ¹⁰S Unruhe 16 einen Impuls, der unter der Wirkung der Regulierfeder 13 zu schwingen anfängt. Die Schwingungen der Unruhe und demgemäß der Gang des Zeitwerkes werden von nun an durch die Antriebswirkung unterstützt, die die Kugeln 39 auf das Flügelrad 23 ausüben. Die der Fliehkraft unterworfenen Kugeln 39 bewegen sich auf ihrer schraubenförmigen Bahn 38 und nehmen bei dieser Drehung das Antriebsrad 23 mit, welches seinerseits den Zahnkranz 22, das Zeitgetriebe 21, das Räderwerk, die Hemmung und die Regulierunruhe des Zeitwerkes bewegt. Wenn die am weitesten vorn gelegene Kugel 39 vor die öffnung 40 gelangt, wird sie durch die Flieh- iao kraft in den Kanal· 41 geworfen und schlägt auf den Aufschlagstift 42, der die Zündung

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des Zündhütchens 43 und demgemäß die Explosion der Geschoßladung hervorruft. Die Öffnung 40 könnte durch ein elastisches Band verschlossen werden, um zu verhindern, daß die Kugel vorzeitig durch diese Öffnung in den Kanal einfällt." Die Kugel erzwingt sich dann den Eintritt in den Kanal, wenn sie unter der Fliehkraftwirkung steht.

Selbstverständlich ist die beschriebene Antriebsvorrichtung nur .als ein Ausführungs·· beispiel vorgesehen, und die Konstruktion kann sich von der dargestellten Ausführungsart unterscheiden. So könnte die Vorrichtung auch nur eine einzige Antriebskugel enthalten. Die Ganghöhe oder die Steigung der schraubenförmigen Laufbahn der Kugeln könnte gleichmäßig oder ungleichmäßig oder mehr oder weniger stark sein. Schließlich könnten die Kugel oder die Kugeln das Antriebsrad durch ein anderes passendes konstruktives Mittel antreiben.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Mechanischer Artilleriegeschoßzünder mit einem Zeitwerk, bei dem eine die Zündung bewirkende Masse unter der Wirkung der Fliehkraft das Zeitwerk antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse auf einer Bahn einer parabolischen oder annähernd konischen Ausnehmung von der Ausgangsstellung an geführt ist und durch die Bewegung ein gleichbleibendes Drehmoment auf das Zeitwerk bis zur unmittelbaren Zündung ausgeübt wird.
2. 2. Mechanischer Zünder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlagmasse (39) in einer Rille (25) eines in der Ausnehmung gelagerten und in der Geschoß ach se vorgesehenen Antriebsrades (23) in vertikaler Ebene frei geführt ist, wobei die Rille zur Ges'choßachse geneigt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen