DE851748C

DE851748C - Mechanischer Zerlegerzuender

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Publication number: DE851748C
Application number: DEP24454A
Authority: DE
Original assignee: Brevets Aero Mecaniques SA
Current assignee: Brevets Aero Mecaniques SA
Priority date: 1945-01-17
Filing date: 1948-12-12
Publication date: 1952-10-09
Also published as: CH251152A; FR918993A; NL65860C; BE461813A; US2493278A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 9. OKTOBER 1952

p 24454 XI jy2iD

Es gibt zahlreiche Geschoßzündertypen, die das Platzen der damit ausgerüsteten Granate im Augenblick des Auftreffens oder in einem anderen vorbestimmten und durch das geforderte Benehmen des Geschosses festgelegten Zeitpunkt hervorrufen. Solche Zünder nennt man Zerlegerzünder. Unter diesen Zündern gibt es eine ganze Klasse, bei der die Auslösung der Explosivwirkung rein mechanisch erzeugt wird. Dies sind mechanische Zerlegerzünder. Bei den bekannten Typen dieser Art kann die automatische Auslösung der Explosivwirkung entweder durch ein Uhrwerk, wie es in mechanischen Zeitzündern verwendet wird, oder durch die Verminderung der Winkelgeschwindigkeit der Granate auf ihrer Bahn erhalten werden.

Im letzteren Fall verwendet man eine Vorrichtung, die als Regler, der auf die Winkelgeschwindigkeit anspricht, wirkt. Sie besteht aus einem oder mehreren im Innern des Zünders beweglichen Organen, die in der folgenden Beschreibung als Zentrifugalorgane bezeichnet werden, auf welche entgegengesetzt gerichtete Wirkungen ausgeübt werden, und zwar einerseits durch die Drehung der Granate infolge der Zentrifugalkräfte und andererseits durch eine oder mehrere Federn, die in dem Zünder befestigt und gehalten sind. Schon bald nach dem Abschuß der Granate ist die Winkelgeschwindigkeit so groß, daß die Zentrifugalwirkung überwiegt, wobei das Zentrifugalorgan oder die Zentrifugalorgane in einer Wartestellung bleiben. Später, sobald sich die Winkelgeschwindigkeit

der Granate auf einen durch Rechnung oder Erfahrung vorbestimmten Wert vermindert, wird die Wirkung der Feder oder der Federn überwiegen, und sie nehmen das Organ, welches gewöhnlich als Schlagbolzen bezeichnet wird, mit, so daß die Explosion ausgelöst wird.

.· Die bekannten Zentrifugalorgane bestehen entweder aus Hebeln, die sich um eine Achse drehen, oder aus Stahlkugeln, Zylindern, prismatischen Körpern ίο beliebigen anderen Querschnittes, die auf einem oder beiden Enden abgerundet sind und die sich radial in dem radial liegenden Führungslager verschieben können. Die Verwendung dieser Organe hat den Nachteil, daß sie nur «ine sehr begrenzte Verwendung des vorhandenen beschränkten Raumes zulassen, insbesondere bei Zündern für kleine Geschosse. Man weiß, daß die in Frage stehenden Kräfte nicht zu schwach sein dürfen, damit die Wirkung eines solchen Geschwindigkeitsreglers sicher ist. Daraus ergibt sich, daß die Winzigkeit der bekannten Organe einen Mangel an Sicherheit nach sich ziehen, wenn auch alle Bemühungen bei der Fabrikation und Montage getroffen werden, wobei sich diese Bemühungen andererseits durch einen sehr erhöhten Preis ausdrücken. Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen Zerlegerzünder, der aus einem Schlagbolzen mit einem Kupplungsorgan und einer Feder zum Mitnehmen des Schlagbolzens unter Zwischenschaltung der Kupplung besteht, wobei der Schlagbolzen zur Selbstauslösung mit einem Winkelgeschwindigkeitsregler ausgerüstet ist, der aus wenigstens einem Zentrifugalorgan besteht, welches der Wirkung von entgegengesetzt wirkenden Mitteln unterworfen ist, wobei die Regelvorrichtung geeignet ist, das Kupplungsorgan so lange in der Ruhelage zu halten, wie die Drehgeschwindigkeit des Geschosses oberhalb eines vorbestimmten Wertes bleibt. Der erfindungsgemäße Zünder unterscheidet sich von den bekannten Zündern desselben Typs dadurch, daß das Zentrifugalorgan aus einem wenigstens an einer Stelle unterbrochenen Ring besteht.

Wenn der Ring nur an einer Stelle unterbrochen ist,

wird er sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft öffnen. Ist er aber an mehreren Stellen unterbrochen, so entfernen sich die ihn bildenden Segmente unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in radialer Bewegung voneinander.' Man kann auf jeden Fall sehen, daß diese Ringsegmente den vorhandenen Ringraum viel besser ausnutzen als sphärische, zylindrische o'der prismatische Körper, die entsprechend der bisherigen Praxis gelagert und geführt werden müßten. Überdies kann der z. B. aus zwei Segmenten bestehende Ring radial auf einer Länge geführt werden, die gleich dem äußeren Radius des Ringes ist, während im Gegensatz hierzu die üblichen prismatischen Körper in dem gleichen Raum auf einer Länge geführt würden, die gleich der radialen Dicke des Ringes ist. Daraus ergibt sich die Überlegenheit in der Wirkung der verwendeten

. Ringsegmente als Zentrifugalorgane.

In der Zeichnung ist als schematisches Ausführungsbeispiel eine Ausführungsform eines mechanischen auf Stoß- und Selbstzündung ansprechenden Zerlegerzünders entsprechend der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. ι einen Achsschnitt eines zusammengebauten Zünders in der Ruhelage,

Fig. 2 bis 5 Einzelteile, die sich auf den unterbrochenen Ring beziehen, der die Zentrifugalorgane bildet, wobei Fig. 2 und 3 eine Draufsicht und einen Achsschnitt eines Ringes, der an einer Stelle, und Fig. 4 und 5 eine Draufsicht und einen Querschnitteines Ringes, der an zwei Stellen unterbrochen ist, zeigen.

Der Zünder besteht aus einem Gehäuse oder Körper 6, der auf die Spitze der Granate mittels eines Gewindes aufgeschraubt wird. Die mechanischen Teile werden im Innern des Gehäuses 6 durch den eingeschraubten Stöpsel 14 gehalten, während der Zünder am Vorderende durch ein Blättchen oder einen dünnen Deckel 15, der durch eine Feder 16 in seiner Lage gehalten wird, abgedeckt ist. Ein aus zwei Teilen hergestellter Schlagbolzen 7, die beim Montieren mit den Enden zusammengesetzt sind, nimmt den axialen Teil des Zünders ein. Die Berührungsfläche beider Teile ist mit dem Strich 20 angedeutet. Der Vorderteil des Schlagbolzens endet in einen Deckel 17, während der hintere Teil ein Kupplungsorgan besitzt, das aus einer zylindrischen Schulter 8 besteht, welche ein Stück mit dem Schlagbolzen bildet und in einen angespitzten Teil oder eine Nadel 7' endet. Eine unter Druck stehende Schraubenfeder 9 umgibt den Schaft des Schlagbolzens und stützt sich einerseits gegen das ,Gehäuse 6 des Zünders und andererseits gegen den Boden eines ersten zylindrischen Rohres 5 ab, welches sich im Innern, eines zweiten äußeren zylindrischen Rohres 3 führt, welches für das erstere einen Gleitsupport bildet. Der Boden des Rohres 5 ist durchbohrt und gibt der Nadel 7' freien Durchtritt. Das äußere Rohr 3 kann in dem Zündergehäuse gleiten. Es wird durch eine äußere Ringnut gehalten, in die ein aufgetrennter Federring 10 eingesetzt ist. Ihr Boden besitzt eine Bohrung, die die Schulter 8 des Schlagbolzens frei durchlaufen und ebenso den hinteren Teil des inneren Rohres frei durchgleiten läßt.

Ein Ring 11 aus mehreren Segmenten, die durch einen Konus 12 in dem Stöpsel 14 zentriert sind, umgibt die Nadel 7'.

Das innere Rohr 5 zeigt zwischen zwei Schultern einen Ringraum, der durch zwei ebene Schulterflächen und durch einen Teil des Gleitsupports 3 abgeschlossen ist. In diesem Ringraum ist der Kreisring 1 gleitend zwischen diesen Flächen gelagert. Der Ring 1 ist an einer oder mehreren Stellen unterbrochen und bildet das Zentrifugalorgan oder die Zentrifugalprgane. Wenn die Konstruktion es zuläßt, kann der Ring nur an einer Stelle unterbrochen werden (Fig. 2 und 3). Dieser Ring kann geöffnet werden, z. B. bei der Montage, um dadurch die eine oder andere der Schultern des inneren Rohres 5 hindurchzulassen, und wird dann wieder geschlossen. Um den Ring bei der Montage nicht öffnen zu müssen, kann man auch vorsehen, daß eine der Schultern, die den Ringraum 4 begrenzt, gelöst und bei der Montage wieder befestigt wird, nachdem der Ring ι eingesetzt ist. In dem Fall, wo dieser Ring an mehreren Stellen unterbrochen ist (zwei Stellen in Fig. I, 4 und 5), werden die einzelnen Segmente bei der Montage einfach aneinandergesetzt. Der unterbrochene iing ι zeigt einen zur Achse geneigten Teil 2, dem ein

ähnlicher Teil in dem äußeren Rohr 3 zugeordnet ist. Aus den weiter unten angegebenen Gründen in bezug auf die Wirkungsweise ist es notwendig, daß die Dicke T des unterbrochenen Ringes 1, radial gemessen, im Maximum um wenig geringer als die Differenz zwischen dem inneren Radius R₁ des Lagers in dem Rohr 3 und dem Radius R₂ des inneren Rohres 5 des Raumes 4 ist.

In der Lage der Teile zueinander, entsprechend Fig. i, die der endgültigen Montage des Zünders für den Transport, für seinen Einbau in die Granate und für das Einsetzen in das Rohr der Waffe entspricht, blockiert die Feder 9 den Schlagbolzen 7, indem sie die Schulter 8 des letzteren über das innere Rohr auf die Ringsegmente 11 abstützt. Der unterbrochene Ring 10 verhindert, daß sich das zweite äußere Rohr nach vorn bewegen kann, so daß die Ringsegmente 11 nicht aus ihrer konischen Zentrierung in dem Stöpsel 14 heraustreten können. Die Sicherung für den Transport und

ao für die Handhabung des Zünders ist damit erreicht.

Die Wirkungsweise ist folgende: Im Augenblick, in dem der Schuß abgefeuert wird, üben die beweglichen Organe vermöge ihrer Trägheit eine axiale Reaktionskraft aus, die von vorn nach hinten auf die Ring- Segmente 11 gerichtet ist und diese gegen den Stöpsel 14 blockiert hält.

Sobald im Verlauf der Beschleunigung die Winkelgeschwindigkeit der Granate wächst, lösen die Zentrifugalkräfte in dem unterbrochenen Ring 1, in dem aufgetrennten Ring 10 und in den Ringsegmenten 11 folgende Wirkungen aus:

a) der unterbrochene Ring 1 legt sich genau an die Wandung des Lagers in dem zweiten äußeren Rohr 3 und überträgt durch den geneigten Teil 2 die axiale Wirkung der Feder 9 von vorn nach hinten auf das zweite Rohr, welches sich auf die Ringsegmente 11 abstützt und so den Schlagbolzen unter die Wirkung der Feder 9 setzt;

b) der unterbrochene Ring 10 öffnet sich und legt sich gegen die Gehäuseinnen wandung des Zünders, wodurch die Sicherung aufgehoben ist;

c) die Ringsegmente 11 (die bis dahin durch den Ring 10 blockiert waren) versuchen, nach außen auszuweichen, aber sie können es noch nicht, solange die Granate einer axialen Beschleunigung unterworfen ist, da die Trägheitskräfte der Masse der Segmente und der Organe 1, 3, 5, 7 und 9 sie daran hindern.

Sobald die Beschleunigung sehr merklich vermindert ist und die Drehgeschwindigkeit genügend Zentrifugalkräfte in den Ringsegmenten 11 erzeugt, können diese die Kraft der Feder 9 über das erste Rohr 5, den unterbrochenen Ring ι und das zweite Rohr 3 überwinden. Die Segmente gleiten auf dem geneigten Teil 12 des Stöpsels 14 hoch, entfernen sich voneinander und legen sich gegen die Innenwandung des Zündergehäuses. Von diesem Augenblick an ist der schon .unter der Wirkung der Feder stehende Schlagbolzen 7 vollkommen frei. Der Zünder ist scharf, so daß der Schlagbolzen die explosible Ladung beim Aufschlag der Granate zünden kann.

Während das äußere Rohr 3 in seiner durch die Ringsegmente 11 vorgeschobenen Lage gehalten wird, ist das innere Rohr 5 in dem äußeren Rohr 3 noch blockiert, und zwar durch die Wirkung des unterbrochenen Ringes 1, und die Feder 9 ist noch in ihrer am weitesten vorgeschobenen Lage unter Spannung.

Von diesem Augenblick an wirkt der unterbrochene Ring ι zusammen mit der Feder 9 als Drehgeschwindigkeitsregler. Unterstellt man, daß die Granate nicht aufgeschlagen hat, so vermindert sich die Drehgeschwindigkeit, während sie ihre Bahn beschreibt. Sie wird dann einen Punkt erreichen, wo die Wirkung der Feder 9 größer wird als die Zentrifugalkräfte des unterbrochenen Ringes 1.

Genauer heißt das: die Ausmaße des unterbrochenen Ringes 1, die Form der zur Achse geneigten Fläche 2 und die Stärke der Feder 9 sind so aufeinander abgestimmt, daß für einen vorbestimmten Wert der Winkelgeschwindigkeit der Granate, der durch Rechnung oder Erfahrung festgelegt ist, die Zentrifugalkräfte des unterbrochenen Ringes 1 nicht mehr genügen, die Gegenkraft der Feder 9 zu überwinden. In diesem Augenblick schließt sich der unterbrochene Ring ι wieder, und seine Segmente nähern sich einander, wenn dieser Ring an einer oder mehreren Stellen unterbrochen ist, bis der äußere Durchmesser der Sperrung durch diesen Ring gleich dem Durchmesser des hinteren Teils-des äußeren Rohres 3 ist. Das innere Rohr 5 ist damit von dem äußeren Rohr 3 getrennt. Die Feder 9 nimmt dann das innere Rohr 5 _go von vorn nach hinten und gleichzeitig den Schlagbolzen 7 mit, der durch seine die Kupplung des Schlagbolzens bildende Schulter 8 geführt ist. Die Nadel 7' ruft damit die Zündung hervor und verursacht die Detonation der Granate.

Wenn im Gegensatz hierzu infolge mangelhafter Treibladung oder aus einem anderen Grund die Drehgeschwindigkeit des Zünders, d. h. des Geschosses, oder, was praktisch dasselbe ist, wenn die axiale Geschoßgeschwindigkeit nicht den vorerwähnten Minimalwert erreicht, müssen die Ringsegmente 11 oder der unterbrochene Ring 10 eine vorzeitige Explosion verhindern. Zu diesem Zweck sind die Maße der Ringsegmente 11 und ihre konische Ecke als auch die Neigungsfläche der konischen Lagerung 12 des Stöpsels 14 so gewählt, daß, wenn die axiale Geschwindigkeit des Geschosses nicht den vorerwähnten Minimalwert erreicht, die durch die Rotation des Geschosses erzeugten Zentrifugalkräfte in den Ringsegmenten 11, selbst wenn der unterbrochene Ring 11 sich schon entfernt hat, ungenügend bleiben, um die axiale von vorn nach hinten ausgeübte Stoßkraft durch die Feder 9 auf die Ringsegmente 11 über das innere Rohr 5, die Zentrifugalorgane 1 und das äußere Rohr 3 zu überwinden. Selbst wenn das Geschoß aus Mangel an Geschwindigkeit einige Schritte von der Feuermündung entfernt niederfällt, wird es nicht explodieren.

Man sieht, daß die Form des unterbrochenen Ringes 1 zwei geometrischen Bedingungen genügen muß: seine radiale Dicke T muß um wenig kleiner sein als die Differenz der Radien R₁ und R₂, um dem inneren Rohr 5 die Möglichkeit zu geben, in seinem Lager in dem äußeren Rohr 3 zu gleiten; seine hintere Fläche muß einen zur Achse geneigten Teil aufweisen, um die Blockierung des inneren Rohres 5 in seinem Lager in dem äußeren Rohr 3 zu ermöglichen.

Daraus ergibt sich die besonders gute Ausnutzung des Ringraumes, welcher sonst den üblichen erwähnten Organen zur Erfüllung der ähnlichen Wirkung und deren Führungselementen vorbehalten ist, und man sieht insbesondere, daß für gleiche Abmessungen der Sperrung der unterbrochene Ring ι sehr viel schwerer gemacht werden kann als die sphärischen, zylindrischen oder prismatischen Körper, die für die radiale Verschiebung üblich waren.

ίο Andererseits würden zylindrische oder prismatische Körper eine Führungslänge benötigen bzw. haben, die wenig unterhalb der radialen Ausdehnung T liegt, oder, genauer gesagt, wird diese Abmessung um die Abrundung und den radialen Lauf vermindert sein, während in dem Fall des erfindungsgemäßen, z. B. an zwei Stellen unterbrochenen Ringes die Ringsegmente auf einer Länge geführt werden können, die genau gleich dem inneren Radius R₁ des äußeren Rohres 3 ist, oder, genauer gesagt, gleich diesem Radius vermindert um den radialen Lauf der Segmente ist.

Diese beiden letzteren Besonderheiten ermöglichen eine leichte Herstellung und Montage und gewährleisten eine sichere Wirkungsweise des beschriebenen Winkelgeschwindigkeitsreglers.

Diese Vorrichtung in einem Geschoßzünder, kombiniert mit einer bekannten Vorrichtung, welche die Explosion des Geschosses bei ihrem Abschuß steuert, ergibt einen Zünder für Stoß- oder Selbstzündung, wobei diese letztere Funktion mit einem Sicherheitsgrad ausgeführt wird, der oberhalb desjenigen liegt, wie er bisher erreicht werden konnte.

Claims

Patentansprüche:

i. Mechanischer Zerlegerzünder, der auf Stoß- und Selbstzündung anspricht, mit einem Schlagbolzen, der mit einem Kupplungsorgan und einer Feder zum Mitnehmen des Schlagbolzens unter Zwischenschaltung der Kupplung versehen ist, wobei zur Selbstauslösung ein Winkelgeschwindigkeitsregler angeordnet wird, der aus wenigstens einem einer Gegenkraft unterworfenen Zentrifugalorgan besteht, wobei der Regler geeignet ist, das Kupplungsorgan so lange in der Ruhelage zu halten, wie die Drehgeschwindigkeit des Geschosses oberhalb eines vorbestimmten Wertes bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrifugalorgan aus einem an mindestens einer Stelle unterbrochenen Ring (1) besteht.
2. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) zur Mitnahme der Schlagbolzenkupplung gleichzeitig das Mittel ist, welches gegen die Zentrifugalwirkung auf den unterbrochenen Ring einwirkt.
3. Zünder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Ring in einem durch ebene Endflächen begrenzten Ringraum gelagert ist, der durch ein inneres Rohr (5) gebildet wird, welches axial im Innern eines Gleitsupports (3) verschiebbar ist, welcher wenigstens teilweise diesen Raum umgibt, wobei das innere Rohr der Wirkung der den Schlagbolzen mitnehmenden Feder (9) derart unterliegt, daß der unterbrochene Ring (1) sowohl der Federwirkung als auch der Zentrifugalkraft bei der Drehung des mit dem Zünder versehenen Geschosses unterworfen ist.
4. Zünder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Ring (1) einen zu seiner Achse geneigten Teil (2) aufweist, der mit einer geneigten Fläche im Gleitsupport (3) zusammenarbeitet, wobei die radiale Dicke des unterbrochenen Ringes etwas unterhalb der Differenz zwischen dem inneren Radius R₂ des hinteren Supportteiles und dem äußeren Radius R₁ des inneren Rohres liegt.
5. Zünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Ring (1) aus wenigstens zwei voneinander unabhängigen Segmenten besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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