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Aufschlagzünder Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufschlägzünder,
dessen Nadelbolzen durch unter Einwirkung einer Druckhülse stehende Fliehhubkugeln
gesichert ist. Bei derartigen Zündern wird die Druckhülse, welche die Kugeln in
die den Nadelbolzen sichernde Stellung -drückt, nach dem Abschuß durch die Fliehkugeln
angehoben, wodurch der Nadelbolzen entsichert wird. Bei einem vorzeitigen Abbremsen
des Geschosses im Rohr könnte daher die Zündnadel infolge der Verzögerung gegen
die Zündkapsel bewegt werden und diese zur Entzündung bringen, was einen Rohrkrepierer
zur Folge hätte.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, dieses vorzeitige Eindringen der
Zündnadel in die Zündkapsel zu verhindern, und zwar dadurch, daß die Hubkugeln bei
einem unvorhergesehenen Abbremsen des Geschosses im Rohr in ihre sichernde Stellung
zurückkehren und die Zündnadel abfangen, bevor diese die Zündkapsel erreichen kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der von dem Gewicht der Druckhülse
und ihrer Feder ausgeübte Rückdruck größer ist als der des Nadelbolzens, abzüglich
seiner Anhubkraft und zuzüglich der Hubkraft seiner Fliehkugeln.
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Es kann dabei zweckmäßig sein, die Vorschubfeder durch Fliehkugeln
zu ersetzen, die in einer Querbohrung des Nadelbolzens gelagert sind und sich in
eine kegelige Ringnut seiner Führung legen.
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Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel eines
empfindlichen Aufschlagzünders veranschaulicht. Es ist jedoch möglich, die Erfindung
auch für andere Zündsysteme anzuwenden.
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Abb. z ist ein Schnitt durch einen empfindlichen Aufschlagzünder in
gesichertem Zustand.
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In Abb. z sind die wesentlichen Teile des Zünders in größerem Maßstab
und im entsicherten Zustand gezeichnet.
Abb. 3 stellt eine Sonderausführung
dar. Der Zündnadelbolzen ist mit i bezeichnet.
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Die Kugeln 2 sind kreisförmig um die Nadelspitze angeordnet. Bei der
in Abb. i dargestellten Sicherungsstellung wird ein -Rückschub der Nadel gegen die
Zündkapsel dadurch verhindert, daß die Nadel mit der Schulter 3 auf .den Kugeln
:2 aufsitzt.
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Nach dem Abschuß, und zwar nach Ende der Geschoßbeschleuni.gung, werden
die Kugeln 2 durch die Fliehkraft nach außen gedrückt und gleiten auf dem kegelförmigen
Sitz 5 entlang, bis sie in die in Abb. 2 dargestellte Lage gelangen. Gegen die Kugeln
2 wird die Hülse 6 durch die Feder 7 angedrückt. Die Bewegung der Kugeln 2 wird
daher bestimmt durch die resultierende Kraft einerseits aus der in der Geschoßbahn
liegenden Komponente der auf die Ku geln einwirkenden Flvaahkraft und anderseits
aus der die Hülse 6 gegen die Kugeln drückenden Kraft der Feder 7. Der Zündnadelbodzen
i wird durch die Feder 8 angehoben gehalten und gegen einen Anschlag vorn gedrückt.
In dem Ausführungsbeispiel wird der vordere Teil g der Zündnadel gegen die Kopfmembran
io gedrückt.
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Es bezeichnen: M = Masse der Druckhülse 6, .in = Masse des Zündnadelbolzens
i, h =die die Hülse anhebende Kraft, d. h. die in der Flugrichtung liegende Komponente
der auf die Kugeln :2 wirkenden Fliehkraft in der Richtung des Pfeiles 14 (Abb.
2), P = die von der Feder 7 auf die Hülse ausgeübte Kraft, die in Richtung des Pfeiles
13 (Abb. 2) wirkt, p = die durch die Feder 8 auf den Zündnadelbolzen i ausgeübte
Kraft, die in Richtung des Pfeiles 12 (Abb. -2) wirkt, und a = Größe der auf eine
plötzliche Abbremsung folgenden erneuten Beschleunigung. Nimmt man an, daß das sich
drehende Geschoß beispielsweise durch einen Widerstand im Rohr plötzlich abgebremst
wird und nach dieser Abbremsung die Fluggeschwindigkeit des Geschosses mit der Beschleunigung
a wieder zunimmt, so würde infolge dieser Beschleunigung der Zündnadelbolzen i sich
zurück auf die Zündkapsel 15 zu bewegen und diese anstechen, was eine vorzeitige
Explosion des Geschosses zur Folge hätte. Die neue Beschleunigung wirkt aber gleichzeitig
auf die Hülse 6 ein, durch welche die Kugeln :2 aus der in Abb.2 dargestellten Lage
in ihre Sicherungsstellung nachAbb. i zurückgedrückt werden. Erfindungsgemäß sollen
die Kugeln ihre Sicherungsstellung noch so rechtzeitig erreichen, daß sie den Zündnadelbolzen
i abfangen und ein Auftreffen der Spitze der Nadel auf die Zündkapsel 15 verhindern.
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Die kritische Bedingung für eine Bewegung des Zündnadelbodzens i gegen
die Zündkapsel 15 ergibt sich, wenn die auf den Nadelbolzen i wirkende Beschleunigungskraft
gleich der durch die Anhebefeder 8 ausgeübten Kraft ist, d h. für m # a
= p. Daraus ergibt sich die kritische Beschleunigung
Um nun zu erreichen, daß die Kugeln 2 rechtzeitig in ihre Sicherungsstellung nach
Abb. i gelangen, ist es notwendig, daß die Kräfte, die auf die Hülse 6 in der Richtung
des Pfeiles 13 einwirken, größer sind als die auf die Hülse in der Richtung des
Pfeiles i4 wirkenden Kräfte. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn " Ma +P>Vist.
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Bei dieser Folfmel ist die Masse der Kugeln 2, die im Verhältnis zu
der Masse der Hülse 6 hl-ein ist, vernachlässigt. Durch Einsetzen von
erhält man die Grundgleichung
Hieraus folgt p :1n. > (h - P) : M
oder
Aus der Formel folgt, daß das Verhältnis der Masse der Druckhülse 6 zur Masse des
Nadelbolzens i größer sein muß als das Verhältnis des Höchstwertes der in der Flugrichtung
liegenden Komponente der die Sicherungsteile verstellenden Fliehkraft, verringert
"utr# die entgegen dieser Komponente auf die Hülse wirkende Kraft, zu der den Nadelbolzen
anhebenden Kraft.
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Berücksichtigt man noch die Massem, der Sicherungskugeln 2 und die
Masse m2 der Feder 7, so ist die genaue Form der Grundgleichung
Damit der Zünder nach Verlassen der Mündung des Rohres zuverlässig entsichert wird,
ist es notwendig; daß die in der Flugrichtung liegende Komponente der auf die Sicherungskugeln
einwirkenden Fliehkräfte größer ist als die Kraft P der Feder 7. Man wählt daher
gewöhnlich V1 = (1,2 bis 2) P.
Diese Bedingung gilt für die
in Abb. i dargestellte Sicherungsstellung, bei der der Abstand der Kugelmittelpunkte
von der Zünderachse mit 16 bezeichnet ist. Dieser Abstand ist als Halbmesser der
Drehbewegung für die Größe der Fliehkraft maßgebend. Bei der in Abb. 2 därgestellten
Sfellung ist der Abstand mit 17 bezeichnet. Dieser Halbmesser 17 ist
etwa doppelt so groß wie der Halbmesser 16. Der Höchstwert der Kraft V liegt daher
zwischen 2 P und q. P, d. h.
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v - 2P bis 4.P.
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Setzt man diesen Wert in die Grundgleichung ein, so erhält man folgende
angenäherte Formel
d. h. das Verhältnis der Masse der Druckhülse zur Masse des Nadelbolzens i muß praktisch
größer sein als das Verhältnis des einbis dreifachen Wertes der Kraft der auf die
Hülse wirkenden Sicherungsfeder zu der Kraft der den Nadelbolzen anhebenden Feder.
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Es ist ferner möglich, beispielsweise die Kraft p der Feder. 8 durch
eine entsprechende Komponente der Fliehkraft zu ersetzen. Hierfür gibt Abb. 3 ein
Beispiel. In einem im Nadelbolzen i vorgesehenen Schlitz sind Kugeln 2o angeordnet,
die durch die Fliehkraft in die Sitze 2i gedrückt werden. Die Größe der in der Flugrichtung
liegenden, Komponente v dieser Fliehkraft läßt sich leicht berechnen. Für diesen
Fall gilt dann folgende Grundgleichung