DE7514583U

DE7514583U - Zuender fuer ein drallgeschoss

Info

Publication number: DE7514583U
Application number: DE7514583U
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-05-06
Publication date: 1976-11-25
Also published as: FR2334086B1; JPS50152600A; DE2520202A1; NO751437L; FR2334086A1; NL7505431A; SE7505382L; GB1485211A; IT1037887B; CA1044075A

Description

Zünder für ein Drallgeschoss

Die Erfindung betrifft einen Zünder für ein Drallgeschoss mit einem elektromagnetischen Zündstromgenerator und mit einer Zündkette zur Initiierung einer Sprengladung des Drallgeschosses, wobei der Zündstromgenerator einen Spulenanker aufweist.

Bei einem bekannten Zünder dieser Art ist die Zündkette in axialer Richtung anschliessend an den Zündstromgenerator angeordnet. Es ist dabei von Nachteil, dass die Zündkette und der Generator viel Platz beanspruchen, der dann für weitere Zünder-

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teile oder für den Sprengstoff nicht mehr zur Verfugung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zünder zu schaffen, bei welchem die Zündkette und der Zündstromgenerator einen kleineren Raum einnehmen.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens ein Teil der Zündkette in einer Bohrung im Spulenanker angeordnet ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Zünders dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Geschosszünder mit einem elektromagnetischen Zündstromgenerator gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung für ein zweites Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3.

Gemäss Fig. 1 weist der Zünder ein Zündergehäuse 1 auf, das aus einem vorderen Gehäuseteil 2 und einem hinteren Gehäuseteil 3 besteht, welche mit Schrauben 14,.26 miteinander verbunden sind. Der Zünder ist_ in einer Sackbohrung .4 in einem Heckteil 5· eines Geschosses angeordnet und stützt sich auf dem Grund derselben ab. Die Sackbohrung 4 ist zur Geschossachse konzentrisch. In einer zentralen Bohrung 6 des hinteren Gehäuseteils 3 sind zwei in der

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Zeichnung strichpunktiert angedeutete Zünderelemente, ein Stromspeicher 7 und eine Steuerelektronik 8 angeordnet. Der Gehäuseteil 3 weist eine Decke 9 mit einem nach vorn ragenden, zylindrischen Ansatz 10 auf.

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in welchem der vordere Gehäuseteil 2 zentriert ist. Der vordere Gehäuseteil 2 weist eine Nut 11 auf, ir) deren Mittelebene die ZUnderachse liegt. In der Nut 11 ist ein zweipoliger Anker 12 angeordnet (siehe Fig. 2) und weist einen hohlzylindrischen, zentralen Ankerteil 1J5 mit einem Boden 13a auf, der sich auf einer zur ZUnderachse konzentrischen Ausnehmung in der Gehäusedecke 9 abstützt. Der vordere Gehäuseteil 2 stützt sich unter dem Drucke der Schrauben l4,fauf einer Stirnfläche des Ankerteils 13 ab, wodurch der Anker 12 kraftschlüssig mit dem Zündergehäuse 1 verbunden, ist. Zwei vom zentralen Ankerteil 13 nach aussen ragende Arme 15 stützen sich auf dem Ansatz 10 des hinteren Gehäuseteiis ) ab. Auf den Armen 15 sind zwei Wicklungen Γ6 angeordnet. In einer Bohrung 13b im Ankerteil 13 ist ein Zündelement 17 als Teil einer Zündkette des Zünders angeordnet. Das in einem Mantel enthaltene Zündelement 17 umfasst einen weiter nicht dargestellten, elektrisch zündbaren, flammenerzeugenden Zündsatz. Ein Kontaktstift l8 des Zündelementes 17 ragt durch eine Bohrung im Boden 13a des Ankerteils 13 in einen Steckerteil 19 hinein, welcher in der Bohrung 6 des hinteren Gehäuses 3 angeordnet ist und in eine Bohrung der Gehäusedecke 9 greift. Der Stecker 19 ist in weiter nicht dargestellter Weise an den Stromspeicher 7 angeschlossen.

Die vordere Stirnfläche des vorderen Gehäuseteiles 2 weist eine Ausnehmung 20a auf, in welcher ein Rotor 20 drehbar gelagert ist, wobei die Achse des Rotors 20 parallel zur Geschossachse ist. Der Rotor 20 weist eine exzentrische Bohrung 21 auf, in welcher ein

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einen Teil der Zündkette bildender Detonator 22 angeordnet ist. In einer sogenannten Scharfstellung des Rotors 20 fällt die Achse der Bohrung 21 mit der ZUnderachse zusammen. Die Ladung des Detonators kann durch Flammwirkung des ZUndelementes 17 initiiert werden. Die Nut 11 steht durch Bohrungen 25, 24 im Gehäuse 1 und im Rotor-20 in räumlicher Verbindung mit der den Detonator 22 enthaltenen Bohrung 21.

Ein Deckel 25 schliesst das zündergehäuse 1 nach vorn ab. Der Zünder wird durch eine Platte 102 , welche in einen mit Gewinde versehenen Teil der Bohrung 4 des Geschossheckteils 5 eingesetzt ist, in diesem festgehalten. Eine eine"Verstärkerladung enthaltende Kapsel 27, welche zur Zünderachse konzentrisch ist, bildet das letzte Glied der Zündkette des Zünders. Die Kapsel 27 ist in einer Bohrung. 101 der Platte 102 befestigt und -ragt nach vorn in eine Sprengladung 28 hinein, welche in einem mit dem Heckteil 5 verschraubten Geschosskörperteil 29 angeordnet ist.

Ein ringförmiger, zweipoliger Feldmagnet 30 ist in einer äusseren Ausnehmung 31 des ZUndergehäuses 1 angeordnet. Der Magnet 30 ist

-40; fest mit einem ersten Laufring 32 eines LängskugellagersYverbunden und stützt sich über Kugeln 33 auf einem zweiten Laufring Jh ab. Die Kugeln 33 sind nicht durch einen Käfig voneinander getrennt, sodass zur Erzielung der notwendigen Tragfähigkeit des Lagers die entsprechend grosse Zahl von Kugeln angeordnet werden kann. Die Stutzfläche, über welche sich der-Magnet 30 bzw. der

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mit ihm fest verbundene erste Laufring 32 an den Kugeln 33 abstützt, ist mit 39 bezeichnet. Der zweite Laufring 34 liegt auf nach vorn gerichteten, in regelmässigen Winkelabständen voneinander angeordneten Ausbuchtungen 36 eines Ringes 35, der sich auf einer senkrecht zur Zünderachse gerichteten hinteren Flanke 37 der Ringnut 31 abstützt. In der Fig. 1 ist der Magnet 30 in der Transportstellung dargestellt, in welcher er mit seinar Stirnfläche unter dem Druck der vorgespannten Ausbuchtungen 36 des Ringes 35 an eine vordere Flanke 38 der Ringnut 31 gedruckt gehalten₍wird.

Aus dem beschriebenen Aufbau ergibt sich folgende Wirkungsweise;

Dadurch, dass der Feldmagnet 30 in der Transportstellung an die vordere Flanke angedrückt wird, wird vermieden, dass sich der Magnet 30 vor dem Abschuss relativ zum Geschoss dreht. Beim Einsetzen der Beschleunigung des .Geschosses beim Abschuss werden die Ausbuchtungen 36 des Ringes 35 unter der Wirkung der am Magnet 30 angreifenden Trägheitskraft zusammengedrückt. Dadurch wird der Magnet 30 frei, sodass er durch das nun mit dem Geschoss drehende Zündergehäuse 1 keinen Drehantrieb erhält. Die inneren und äusseren Mantelflächen des Magnetes 30 und des Laufringes 32 sind ebenfalls frei, indem sie einen Abstand sowohl von der Wand der Bohrung 4 als auch vom Grund 31a der Ringnut 31 aufweisen.

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Zufolge seiner Lagerung auf Kugeln nimmt-der Magnet 30 beim Ab.

sohuss unter der Wirkung der an Ihm angreifenden Trägheitskraft • , selbsttätig die stabile Gleichgewichtslage ein, in weloher er _t auf dem hinteren Laufring 34 zentriert 1st, und behält diese

beim Durchgang durch das Rohr bei. In dieser.Lage berührt der , ,'· Magnet 30 weder den Heckteil 5 noch das zündergehäuse 1. wegen

. seiner Anordnung in der Ringnut 31 des ZUndergehäuses 1, also auf >. dem gross ten möglichen Durchmesser, hat der Magnet 30 ein grosses Massenträgheitsmoment. Aufgrund dieses grossen Trägheitsmomentes des Magnetes 30 und seiner.Lagerung auf einem Wälzlager tritt in der Beechleunigungsphace des Geschosses im Waffenrohr eine, grosse Relativdrehzahl zwischen ihm und der Ankerspule 12, 16 auf.

Dadurch, dass die Zündkapsel 17 im Innern der Bohrung 13b im Ankerteil 13 angeordnet ist, erfolgt eine bedeutende räumliche Einsparung, welche für die Anordnung anderer ZUnderteile oder des Sprengstoffes ausgenützt werden kann.

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Beim zweiten Auaführungsbaiapiel ist gemäsa Fig. 3 und 4 ein Zündergehäuse la in einem hinteren Teil eines Geschosskörpers 29a eingeschraubt und liegt mit seiner Schulter 42 an demselben an. Das Zündergehäuse la weist eine im Durchmesser abgesetzte, zur Geschossachse exzentrische Bohrung 43, 44 auf. Im engeren Bohrungsteil 43 ist ein Rotor 20b drehbar gelagert. In den anderen Bohrungsteil 44 ist eine Scheibe 45 eingesetzt, in welche eine Kapsel mit Verstärkerladung 27a eingeschraubt ist. Die Kapsel mit Verstärkerladung 27a ragt in eine im Geschosskörper

29a enthaltene Sprengladung 28a. Die Verstärkerladung 27a steht durch eine Bohrung 46 in räumlicher Verbindung mit dem Bohrungsteil 43. Ein Detonator 22a ist in eine durchgehende Bohrung 21b des Rotors 20b eingesetzt, deren Abstand von der Rotorachse gleich ist dem Abstand der Rotorachse von der Geschossachse. Auf seiner hinteren Seite weist das Zündergehäuse la eine am Durchmesser abgesetzte Bohrung 47, 48-auf. Der vordere Bohrungsteil 47 mündet in die den Rotor 20b beinhaltende Bohrung 43 und ist von dem hinteren Bohrungsteil 48 durch eine Schulter 48a getrennt.

Ein Bodenstück 49 des Geschosse^ liegt mit einem Flanschrand 50 am Zündergehäuse la an und weist einen hülsenförmigen Ansatz 51 auf, der in die Bohrung 48 hineinragt und mit dem Zündergehäuse la verschraubt ist. Zwischen der Stirnfläche des Ansatzes 51 und der Schulter 48a ist ein ringförmiger Permanentmagnet 30a angeordnet. Das Bodenstück 49 weist eine zentrale Sackbohrung 52 auf. In dieser Sackbohrung 52 ist eine Kugel 53 angeordnet, über welche sich auf dem' Bodenstück 49 ein becherförmiger Käfig 55 mit seinem Zapfen 54 abstützt. Der Käfig 55 weist in seinem vorderen

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Rand zwei sich diametral gegenüberliegende, nicht näher dargestellte Einschnitte auf, in welcher ein Träger 56 befestigt ist. Der Träger 56 ist über seinen hülsenförrnigen Ansatz 57 im Zündergehäuse la gelagert. Der Träger 56 bildet gleichzaitig den Ankerkern, auf welchem aussermittig eine Spule 58 gewickelt ist. Der Spule 58 diametral gegenüber ist auf dem Träger 56 ein Piezoquarz 59 am Grund einer gegen die hintere Stirnseite hin offene Bohrung des Trägers 56 angeordnet. In dieser Bohrung ist ferner ein Isolierkörper 60 angeordnet, in welchem ein Trägheitskörper . J 61 beweglich gelagert ist und am Piezoquarz 59 anliegt. Der Träif ger 56 weist eine zur Geschossachse koaxiale Bohrung 62 auf, in

ι; welcher eine Zündkapsel 17a mit einem flammenerzeugender) Zünd-

mittel eingesetzt ist. Der eine Pol des elektrischen Zündstromkreises für das Zündmittel ist an die Masse des Trägers 56 gelegt, der andere Pol ragt in Form eines Kontaktstiftes 18a in ein Steuerstück 63 hinein, das in einem Isolierstück 64 gelagert ist. In dem Käfig 55 sind ferner in nicht dargestellter Weise ein Gleichrichter und ein Kondensator angeordnet, wobei der Kondensator über eine verschiedene Betriebszustände des Zünders steuernde, ebenfalls nicht dargestellte Schaltung mit der Zündkapsel 17a verbunden ist.

Aus dem beschriebenen Aufbau ergibt sich folgende Wirkungsweise: Vor dem Abschuss ist die aus der Zündkapsel 17a, dem Detonator 22b und der Kapsel mit Verstärkerladung 27a bestehende Zündkette unterbrochen, indem der Detonator 22a ausserhalb der Geschossachse liegt. Beim Abschuss des den Zünder tragenden Geschosses

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dringt die Kugel 53 unter der Last der am Käfig 55 angreifenden Trägheitskraft um einen kleinen Betrag in das Bodenstück 49 ein. Dadurch erhält der Käfig 55 seine Bewegungsfreiheit, so dass er gegenüber dem Geschoss drehbar ist. Während des Durchgangs des Geschosses durch das Rohr wird das Geschoss auf eine sehr hohe Drehzahl beschleunigt. Da am Zapfen 54 des Käfigs 55 eine Reibungskraft an einem nur sehr kleinen Hebelarm angreift, erfährt dieser einen entsprechend kleinen Drehantrieb. Die Drehzahl des Käfigs 55 wird deshalb wegen seines grossen Massrenträgheitsmomentes nur sehr klein, sodass die für die Stromerzeugung¹ wesentliche Drehzahldifferenz des mit dem Geschoss rotierenden Drehmagnets 30a und des Käfigs 55 praktisch gleich ist der Drehzahl des Geschosses.

Nachdem das Geschoss das Rohr verlassen hat, wird der Rotor 20b zur Schliessung der Zündkette 17a, 22a, 27a gedreht. Der Trägheitskörper 61 wird beim Aufschlag im Ziel durch den P-'.ezoquarz 59 abgebremst. Der bei der Belastung dec Piezoquarzes 59 durch den Trägheitskörper 61 erzeugte Strom wird in nicht zu erörtender Weise zur Steuerung der Zündung des Flammzündmittels in der Zündkapsel 17a benützt. Durch die Zündkapsel 17a wird über den Detonator 22a und die Verstärkerladung 27a die Detonation der Geschosssprengladung 28a eingeleitet.

Zufolge Verwendung des Trägers 56 als Ankerspule kann die Länge des Käfigs 55 relativ klein gehalten werden. Durch diese axiale Platzeinsparung kann das Geschoss eine grössere Menge des Sprengstoffes 2öa fassen.

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Claims

Zünder tür ein Drallgeschoß mit einem elektromagnetischen Zündstromgenerator und mit einer Zündkette zur Initiierung einer Sprengladung des Drallgeschosses, wobei der Zündstromgenerator einen ringförmigen Feldmagneten und einen Spulenanker aufweist, die relativ zueinander drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündkapsel (17, 17a) der Zündkette (17, 22, 27, bzw. 17a, 22a, 27a) mit einem flammenerzeugenden Zündsatz im Inneren des Spulenankers (12, bzw. 56) in Achsrichtung des Geschosses in der gleichen Höhe wie der Feldmagnet (30) angeordnet ist.

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