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Hohlladungsgeschoss
Die Erfindung betrifft ein Hohlladungsgeschoss mit einem an seiner Spitze angeordneten, piezoelek- trischen Zündspannungsgeber, einem Zünder mit Zündsichorungseinrichtung und mit einer elektrischen
Verbindung zwischen dem Spannungsgeber und der Zündsicherungseinrichtung.
Es sind bereits piezoelektrische Zünder bekanntgeworden, jedoch hatten diese den Nachteil, dass das piezoelektrische Element innerhalb des Geschosses nicht hinreichend geschützt angeordnet war und auch kein genügend festes Widerlager hatte, so dass Fehlzündungen auftraten bzw. manche Geschosse nicht zündeten.
Bei andern Einrichtungen der eingangs angegebenen Art war eine nur ungenügende Sicherheit gegen vorzeitiges Zünden gegeben, da die Zündkapsel in ihrer gesicherten Lage nur sehr wenig vom Zündkanal entfernt war bzw. die zwischen der Zündkapsel und der Hohlladung selbst vorhandene Wandstärke gering war.
Bei den bekannten Zündeinrichtungen dieser Art wurde zur Entsicherung meist allein von Trägheitskräften Gebrauch gemacht, welche bei der Abfeuerung des Geschosses auftraten. Zur Erzielung einer absolut verlässlichen Entsicherung reichten diese Kräfte oft nicht aus, so dass sich auch aus diesen Gründen die oben angeführten Nachteile ergaben.
Die Vermeidung aller angeführten Nachteile kann nun dadurch erzielt werden, dass bei einem Geschoss der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäss der den Zündspannungsgeber-bildende Piezo-Kristall von verhältnismässig geringem Durchmesser in einer Schale angeordnet ist, von deren Boden ein Anschlussstück ausgeht, in welchem das eine Ende des elektrischen Leiters befestigt ist, dessen anderes Ende an die Zündsicherungseinlichtung angeschlossen ist, und dass die Schale von einer Kappe überdeckt ist, die einen wesentlichgrösseren Durchmesser als der Kristall besitzt und eine hinreichende Stärke aufweist, um ein entsprechend kräftiges Widerlager für den Piezo-Kristall bei dessen stossartiger Beanspruchung im Momente der Zündung zu bilden,
gleichviel in welcher Lage sich das Geschoss im Augenblick des Auftreffens befindet.
Ein weiteres, wesentliches Merkmal des Erfindungsgegenstandes ist darin gelegen, dass die Zündsicherungseinrichtung einen festen Hohlkörper, ein mit einer Unwucht versehenes, in diesem Hohlkörper verdrehbares Trommelgehäuse, welches die eigentliche Zündkapsel und einen elektrischen Kontaktfinger trägt, wobei ein Zuleitungsdraht der Zündkapsel geerdet und der andere an den Kontaktfinger angeschlossen ist, ein elastisches Rückzugelement, welches das Trommelgehäuse nach einer Richtung zu verdrehen bestrebt ist, eine Sperrvorrichtung, die das Trommelgehäuse festhält, eine in der Bewegungsbahn des Kontaktfingers liegende Kontaktzunge, an welche der vom Zündspannungsgeber kommende Leiter angeschlossen ist, und einen, die Sperrvorrichtung in ihrer Ruhelage haltenden Sicherheitsstift umfasst.
Schliesslich ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung noch darin begründet, dass im festen Hohlkörper ein vom Trommelgehäuse zur Hohlladung führender Verbindungskanal vorgesehen ist, dessen Mündung inder Zündstellungdie Zündladung nach Verdrehung des Trommelgehäuses gegenüberliegt, wobei der Winkel zwischen der Ruhelage und der Zündstellung, um welchen sich das Trommelgehäuse verdrehen muss, mehr als 900 beträgt.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, welche eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes darstellt. Hiebei zeigen Fig. 1 eine schematische Längsan- sieht des Geschosses, Fig. 2 bine Längsansicht mit teilweisem Schnitt, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III
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2, Fig. 4eine Dra} lfsichtmit teilweisemsogenannter"Explosions-Darstellung"einen Schnitt nach der Linie XI - XI in Fig. 10, Fig. 12 eine Abart der Ausführung nach Fig. 3 und Fig. 13 eine Abart des Vorderteiles nach Fig. 2.
Bei der dargestellten Ausführungsform besteht das Geschoss im wesentlichen aus einem an seiner
Spitze liegenden Zündgeneratör l, einem Kopf 2 mit einer Hohlladung, der Sicherheitszündvorrichtung
3, dem Körper 4 und dem Endstück mit-Leitwerk 5.
Wie in Fig. 3 im Längsschnitt dargestellt, besitzt der Zündgenerator 1 einen piezoelektrischen Kri- stall 6, der in einer kleinen Schale 7 angebracht ist. Der Boden 8 dieser Schale besitzt einen röhrenför- migen Ansatz 9, an dem das blankgemachte Ende 10 des Leiters 11 befestigt ist, der die Verbindung zwischen dem Zündgenerator und der Sicherheitszündvorrichtung herstellt. Am Vorderteil der Haube 12 des Geschosses ist ein Ring 13 befestigt, auf welchem eine Kappe 14, z. B. aus Stahl, fest sitzt, die über eine Schutzzwischenlage 15 am Kristall 6 anliegt. Die Schale 7 selbst ist fest an der Endscheibe 16 abgestützt, die sich gegen den entsprechend umgebogenen Rand der Haube 12 in vorgenanntem Ring 13 abstützt.
Die gesamte Anordnung und Fassung des Kristalls 6 ist so getroffen, dass ungeachtet der Stärke, mit welcher das Geschoss aufschlägt, der Kristall 6 einen zur Zündung der Zündkapsel hinreichenden Impuls liefert. Die Vorrichtung ist ausserdem derart entworfen, dass der Kristall verhältnismässig klein ausfällt.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist der Leiter 11 entlang der Innenwand der Haube 12 verlaufend angebracht und wird durch die konische Wand 17 der Hohlladung durchgeführt, wobei er in dieser Durchführung von einem röhrenförmigen Element 18 aus Isolierstoff geschützt ist und dann weiter an der Wand des Kopfes 2 bis zur Sicherheitszündvorrichtung geführt wird.
Diese Sicherheitszündvorrichtung ist hinter der Hohlladung angebracht und in ihren Hauptteilen in den Fig. 4-9 dargestellt.
In dieser Ausführung umfasst die Vorrichtung einen Zylinder 19, welcher derart seiner Länge nach ausgeschnitten ist, dass er eine achsparallele Planfläche 20 aufweist, die vorne durch die Scheibe 21 und hinten durch einen Scheibenteil 22 begrenzt ist. In diesem flachen Teil ist eine zylindrische Aussparung 23 vorgesehen, in deren Boden 24 ein Loch 25 vorhanden ist. Die zylindrische Aussparung 23 besitzt zwei diametral gegenüberliegende und auf der Längsachse des zylindrischen Körpers 19 befindliche Bohrungen 26, 27. Die Bohrung 26 mündet in eine'Blindbohrung 28, die in der Vorderscheibe 21 angebracht ist. In der Planfläche 19 sind weiters zwei Paar Gewindelöcher 29, 30 und 31, 32 in Richtung der Vorderscheibe 21 bzw. der Teilscheibe 22 vorgesehen.
In die Aussparung 23 ist mit geringem Spiel ein Trommelgehäuse 33 eingesetzt, dessen unterer Zapfen 34 im Loch 25 im Boden der Aussparung 23 liegt. Weiters besitzt das Trommelgehäuse 33 einen, in der Verlängerung des ersten Zapfens liegenden, nach oben abstehenden Zapfen 35.
Das Trommelgehäuse 33 hat einen breiten Ausschnitt 36, der dadurch entstanden ist, dass das Gehäuse einerseits längs einer Ebene B - B, die zur Rotationsachse A - A des Gehäuses parallel ist und tangential zum oberen Zapfen 35 liegt, und anderseits längs einer zweiten, rechtwinkelig zur Ebene B - B stehenden Ebene C-C, die ebenfalls zum Zapfen 35 tangential verläuft, ausgeschnitten ist. Das Gehäu- se 33 ist durchbohrt, wobei diese Bohrung 37 rechtwinkelig auf die vorgenannte Schnittfläche B-B steht und zumindest annähernd parallel zur Schnittfläche C-C verläuft.
Am andern Ende der Bohrung 37 ist der Durchmesser derselben über ein kurzes Stück ihrer Länge etwas verringert, so dass eine Schulter 38 entsteht. Zwischen der Kante 39 des Gehäuses 33 und dem Ende mit kleinerem Durchmesser der Bohrung 37 ist an dem Trommelgehäuse 33 ein radiales Blindloch 40 angebracht, in das ein Gewindeloch 41 mündet, welches von der Schnittebene B - B des Trommelgehäuses ausgeht. Im Blindloch 40 ist ein Stift 42, parallel zur Rotationsachse A - A der Gehäusetrommel verlaufend, befestigt.
Dieser Stift 42 ragt ein wenig über die obere Fläche der Gehäusetiommel hinaus, so dass dadurch ein kleiner hervorstehender Finger 43 (Fig. 7) entsteht.. Auf der Planfläche B - B der Gehäusetrommel 33 ist mittels einer in das Gewindeloch 41 passenden Schraube 44 eine kleine, dünne Halteplatte 45 zwischen zwei Isolierplatten 46, 47 befestigt ; das Durchgangsloch 48 der Befestigungsschrau-
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be 44 in der Metallplatte 45 ist erheblich grösser als der Durchmesser dieser Schraube und auch grösser als der Durchmesser der Durchgangslöcher 49 bzw. 50 der Isolierplatten 46, 47, so dass die Befestigungsschraube 44 die Platte 45 nicht berührt und die Platte 45 also vollkommen isoliert ist.
Die Isolierplatten 46, 47 sind auch länger als die Metallplatte 45 und haben nahe ihrem andern Ende je eine Einkerbung 51 bzw. 52. Die drei Platten 45, 46, 47 haben auch je eine Öffnung 53 bzw. 54 bzw. 56, welche Öffnungen genau übereinander liegen ; durch die Öffnung 55 der Platte 47 ist die Verlängerung 56 einer Metallbuchse 57 geführt, die, z. B. durch Nietung, auf der Metallplatte 45 befestigt ist, wobei am Fuss dieser Büchse 57 ein Bund 58 angebracht ist, wodurch die Büchse fest gegen die anliegende Isolierplatte 47 angedrückt wird.
Anderseits ist die Metallplatte 45 auf einer ihrer Längsseiten derart ausgeschnitten und umgebogen, dass sie eine dreieckähnliche Flanke 59 bildet, deren oberes Ende einen kegelstumpfförmigen Metallfinger 60 mit zylindrischem Ende trägt, dessen zylindrischer Endteil über die obere Fläche der Gehäusetrommel 33 hervorragt.
Auf der Isolierplatte 46 liegt eine der Endflächen der Zündkapsel 61 auf, deren eine Zuleitung 62 in die Metallbüchse 57 eingeführt und dort befestigt ist, während die zweite Zuleitung 63, die entsprechend isoliert ist, um jeden Kontakt mit der Büchse 57 zu vermeiden, an einem Metallplättchen 64 befestigt ist, das mit der Befestigungsschraube 44 auf der Isolierplatte 47 befestigt ist.
Auf der Planfläche 20 des zylindrischen Körpers 19 ist ein Metallplättchen 65 mit den beiden Schrauben 66, 67 befestigt. In diesem Metallplättchen ist der obere Bolzen 35 des Trommelgehäuses 33 geführt ; ausserdem ist in diesem Plättchen ein Ausschnitt 68 vorgesehen, dessen Breite etwas grösser ist als der Durchmesser des zylindrischen Teiles des Fingers 60, der auf dem Trommelgehäuse sitzt. Durch eine Querbohrung des Zapfens 35 wird ein Ende eines schraubenförmig um den Bolzen 35 gewundenen Stahldrahtes 69 gesteckt, dessen anderes Ende mit der Schraube 66 befestigt wird. Dieser Stahldraht bildet eine Rückzugfeder für das Trommelgehäuse 33 samt den damit verbundenen Teilen.
In die axiale Bohrung 27 des zylindrischen Körpers 19 ist der zylindrische Teil 70 eines Sperrstiftes eingeführt, dessen Endlage durch einen Bund 71 bestimmt wird und dessen erst zylindrisch und kegelförmig verlaufendes Kopfstück 72 sich normalerweise im Blindloch 40 befindet. Der konische Teil ist derart angeordnet, dass die grosse Basis gegenüber dem freien Ende des Sperrstiftes 42 liegt ; dieser Teil steht normalerweise im Eingriff mit dem Stift 42 und bildet einen Anschlag für denselben gegen die Wirkung der Rückzugfeder 69.
Zusätzlich ist die Sperrvorrichtung 70, 71, 72 normalerweise daran gehindert sich zurückzuziehen, u. zw. durch das Vorhandensein eines Sicherheitsstiftes 73, der durch den Mantel der Sicherheitsvorrichtung 3 nach aussen ragt und einen Zugring 74 trägt (Fig. 1).
Gegenüber dem Plättchen 65 ist ein Querstück 77 aus Isoliermaterial mittels der Schrauben 75,76 auf der Planfläche 20 befestigt. Auf diesem Querstück ist mittels einer Schraube 78 ein Metallplättchen 79 befestigt, wovon ein Ende 80 umgerollt ist, so dass daraus ein röhrenförmiges Element entsteht, das das freie Ende des an den Zündgenerator 1 angeschlossenen Leiters 11 fest umfasst. Der Aussenlängsrand 81 ist leicht aufwärts umgebogen, während der gegenüberstehende Längsrand teilweise verlängert und derart umgebogen ist, dass daraus eine elastische Zunge 82 entsteht, die sich in der Bahn des an dem Trommelgehäuse befestigten, konischen Kontaktfingers 60 befindet.
Bei dieser Anordnung der Zündsicherungsvorrichtung'ist noch hervorzuheben, dass das Trommelgehäuse durch die Sperrvorrichtung 70,71, 72 gegen die Wirkung der Rückzugfeder 69 in einer solchen Lage festgehalten wird, dass die Längsachse D - D der Zündkapsel 61 mit der Längsachse E - E des Geschosses einen Winkel Cl einschliesst, der grösser als 900 ist und meistens bei 1200 liegt.
In dieser Lage verschliesst der volle Teil des Trommelgehäuses 33 die den Durchgang zur Hohlladung bildende Bohrung 26. Über den zylindrischen Körper 19 ist mit geringer Reibung eine dünne Hülse 83 geschoben, in deren Boden ein Zentralloch 84 vorhanden ist, dessen Durchmesser grösser ist als der Durchmesser des Fussstückes 71 der Sperre. In der Verlängerung der axialen Bohrung 27 des zylindrischen Körpers 19 ist ausserdem ein freier Raum 85 vorhanden, dessen Tiefe L die Länge des Sperrkörpers 70 samt Fussstück 71 übertrifft (Fig. 5).
Der Wirkungssinn der Rückzugfeder 69 ist der Beanspruchung entgegengesetzt, die auf das Trommel- gehäuse infolge der Trägheitskräfte ausgeübt wird, die auf das Gehäuse 33 wirken, dessen Schwerpunkt gegenüber seiner Drehachse A - A verschoben ist ; im vorliegenden Fall trachtet die Rückzugfeder 69, das Trommelgehäuse in Richtung des Pfeiles Fj (Fig. 5) zu drehen, während die von der Beschleunigung des Geschosses herstammende Trägheitskraft trachtet, das Gehäuse in Richtung des Pfeiles F (Fig. 7) zu drehen.
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Die Vorderfläche des Zündspannungsgebers soll an einer unnachgiebigen Wand anliegen, die meistens aus Metall, wie gehärteter Stahl, Hartmessing od. dgl. besteht, und die in jedem Fall aus einem hinreichend festen Material hergestellt ist, so dass eine genügende Kraft auf den Kristall ausgeübt wird, ungeachtet der Lage des Geschosses beim Auftreffen.
Zwischen dem Kristall und der unnachgiebigen Wand ist eine Hülle aus einem geeigneten Material angebracht, um den Kristall stets im Zustande höchster Empfindlichkeit zu behalten. Zur Erzielung einer erhöhten Sicherheit werden die Zuleitungsdrähte zur Zündkapsel vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das gegen Oxydation beständig ist, damit der Widerstandswert der Leitung konstant bleibt. Es werden daher Zuleitungen aus rostfreiem Stahl, aus Silber oder aus irgendeinem ändern geeigneten Metall oder einer geeigneten Legierung verwendet.
Die Arbeitsweise des Geschosses ist wie folgt :
Im Ruhezustand befinden sich die Bestandteile des Geschosses in den gegenseitigen Lagen, die in den Fig. l - 11 schematisch dargestellt sind. Das Trommelgehäuse 33 wird derart durch die Sperrvorrichtung 70, 71,72 festgehalten, dass die Zündkapsel 61 um einen Winkel von mehr als 900 von der Bohrung, 26, welche die Verbindung mit der Hohlladung herstellt, weggeschwenkt ist, wobei die Bohrung zusätz- lich durch das Trommelgehäuse verschlossen ist. Die Sperrvorrichtung 70,71, 72 wird hauptsächlich durch den Stift 73 und zusätzlich noch durch den Umstand festgehalten, dass der vom Trommelgehäuse abstehende Stift 42'an der Kegelfläche des Teiles 72 anliegt infolge der Spannung der Rückzugfeder 69.
Der Zündspannungsgeber ist durch die Zuleitung 11 mit dem Metallplättchen 79 verbunden, dessen Kontaktzunge 82 frei ist. Anderseits ist der Zündspannungsgeber geerdet.
Eine der Zuleitungen 62 der Zündkapsel 61 ist mit dem Plättchen 69, also ebenfalls mit dem an dem Trommelgehäuse befestigten Kontaktfinger 60, verbunden. Die zweite Zuleitung 63 der Zündkapsel 61 ist mit dem Trommelgehäuse und damit auch mit den andern äusseren Metallteilen des Geschosses über die Schraube 44 und das Plättchen 64 verbunden. Es genügt demnach, um den Stromkreis zwischen dem I Zündspannungsgeber 1 und der Zündkapsel 61 zu schliessen, den an dem Trommelgehäuse 33 befestigten Finger 60 in Berührung mit der Zunge 82 zu bringen. In der Ruhelage sind beide Kontaktelementevoneinander getrennt, wie dies besonders den Fig. 4 und 6 zu entnehmen ist.
Vor dem Abfeuern des Geschosses wird der Stift 73, 74 herausgezogen, wodurch die Sperrvorrichtung
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71, 72starke Beschleunigung. Diese hat augenblicklich zwei zeitlich nur wenig verschobene Folgen : die erste Folge ist, dass das Trommelgehäuse 33 um einen gewissen Winkel gegen die Wirkung der Rückzugfeder
69, in Richtung des Pfeiles F2 verdreht wird. Durch diese Verdrehung wird der Stift 42 vom Sperrkopf 72 entfernt, wodurch letztgenannter frei wird. Die zweite Folge ist eine rasche Rückbewegung der Sperrvorrichtung 70, 71, 72, die in den freien Raum 85 fällt und das Trommelgehäuse 33 vollkommen freigibt.
Dieses wird nun durch die Riickzugfeder 69 in Richtung des Pfeiles F gedreht und kommt erst dadurch zum Stillstand, dass der Stift 42 gegen den Rand 86 des Plättchens 65 schlägt. In dieser Endlage des Trommelgehäuses liegt die Zündkapsel 61 genau gegenüber der Bohrung 26 zur Hohlladung. In diesem Augenblick, kommt der am Trommelgehäuse befestigte Finger 60 in Berührung mit der Zunge 82, so dass damit der Zündkreis der Sprengladung geschlossen wird.
Die weitere Fortbewegung des Geschosses erfolgt also bei geschlossenem Zündkreis der Sprengladung, in welchem Kreis sich der Zündspannungsgeber 1 befindet. Beim Auftreffen des Geschosses und ungeachtet der Lage desselben in diesem Augenblick wird der dem piezoelektrischen Zündspannungsgeber mitgeteilte Stoss einen Impuls erzeugen, der genügend stark ist, um die Zündkapsel der Sprengladung zu zünden.
Aus dem obigen geht klar hervor, dass bei dem so gestalteten Geschoss eine Reihe Sicherheitsvorrichtungen vorhanden sind, die genügen, um jede Möglichkeit einer ungewollten Zündung restlos zu verhindern und ausserdem, dass die Zündung nur bei normaler und gehöriger Benützung des Geschosses mög- lich ist.
Die verschiedenen angeführten Vorrichtungen können in verschiedenartiger Weise hergestellt sein ; jeder Bestandteil kann durch ein gleichwertiges Element, das demselben Zweck entspricht, ersetzt werden. Die gegenseitige Lage der Elemente kann ohne Änderung von deren Wirkung abgeändert werden. So ist beispielsweise in Fig. 12 eine leichte Abänderung des Verbindungsmittels zwischen der Zuleitung 11 und der röhrenförmigen Klemme 9 des Zündspannungsgebers dargestellt. Bei dieser Abänderung ist ein umgebogenes Drahtstück 87 unter einer Klemmschraube 88 an der Klemme 9 befestigt ; das andere Ende dieses Drahtstückes 87 ist durch eine Verbindungsmuffe 89 an die Zuleitung 11 angeschlossen.
Im Zusammenhang mit dieser Zuleitung 11 soll hervorgehoben werden, dass dieselbe in charakteri-
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stischer Weise entlang der Innenwand des aus einem zylindrischen Teil und zwei kegelförmigen Ansätzen bestehenden Kopfes 2 geführt ist. Im früheren Beispiel ist diese durch die Wand der Hohlladung geführt.
Im Beispiel, das schematisch in Fig. 13 dargestellt ist, wird die Zuleitung am Ort einer Verstärkung 91 durch den Ring 90 geführt.
Es dürfte ebenfalls einleuchtend sein, dass sämtliche beschriebenen Vorrichtungen dem jeweiligen
Geschoss, das damit ausgestattet werden soll, in geeigneter Weise angepasst werden und dass die vorlie- gende Erfindung auch sämtliche damit ausgerüsteten Geschosse umfasst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hohlladungsgeschoss mit einem in seiner Spitze angeordneten piezoelektrischen Zündspannungsgeber, einem Zünder mit Zündsicherungseinrichtung und mit einer elektrischen Verbindung zwischen dem Spannungsgeber und der Zündsicherungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der den Zündspannung- generator bildende Piezo-Kristall (6) in einer Schale (7) angeordnet ist, von deren Boden ein Anschluss- stück ausgeht, in welchem das eine Ende des elektrischen Leiters (11) befestigt ist, dessen anderes Ende an die Zündsicherungseinrichtung angeschlossen ist, und dass die Schale (7) von einer Kappe (14) über- deckt ist, die einen wesentlich grösseren Durchmesser als der Kristall besitzt und eine hinreichende
Stärke aufweist,
um ein entsprechend kräftiges Widerlager für den Piezo-Kristall bei dessen stossartiger
Beanspruchung im Moment der Zündung zu bilden, gleichviel in welcher Lage sich das Geschoss im Augenblick des Auftreffens befindet.