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Elektrische Kontaktzündeinrichtung, vorzugsweise für
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Rohrwaffen zum Verschießen von Munition mit verbrennbarer oder ohne
Treibladungshülse Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktzündeinrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine Einrichtung der vorgenannten Art ist bekannt aus der DE-OS 27
43 770. Bei ihr wird ein Kontaktstift durch einen axial wirkenden, drehbaren Hubkörper
wenigstens um eine fest vorgegebene Strecke gegen die Rückstellkraft einer Feder
aus der Ruhelage in die Arbeitsstellung gebracht.
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Beim Weiterdrehen des Hubkörpers wird der Kontaktstift aus der Arbeitsstellung
in die Ruhelage zurückgestellt. Diese bekannte Einrichtung eignet sich nur bedingt
für Maschinenwaffen. Bei einer üblicherweise hohen Kadenz muß eine den Kontaktstift
und dessen Isolation einschließende Masse aus der Ruhelage sehr hoch beschleunigt
werden. Da außerdem bei hülsenlosen Treibladunqen Maßabweichunqen im Bereich des
Treibladungsanztlnders
auftreten konnen, werden unterschiedliche Mindestwege zwischen Ruhelage und Arbeitsstellung
erforderlich. Diese Tatsache bleibt bei der bekannten Einrichtung unbertzkstzhttgt.
Ist beispielsweise nur ein vergleichsweiser kurzer Weg erforderlich, kommt es zwischen
der Spitze des Kontaktstiftes und einer Kontaktfläche des Treibladungsanzünders
bereits vor dem Ende der entlang der fest vorgegebenen Strecke ablaufenden Vorwärtsbewegung
des Kontaktstiftes zu einer für den Kontaktstift verschleißträchtigen gegenseitigen
Berührung. Ferner können sich Verbrennungsrückstände auf den Dichtflächen ablagern
und deren Funktion beeinträchtigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welcher sich der vorwArts gerichtete Steuerhub einem
nach den jeweiligen Abmessungen im erwähnten Bereich erforderlichen Weg anpassen
läßt und störende Ablagerungen auf den Dichtflächen weitgehend vermeiden lassen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs
1 angegebene Erfindung, welche nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten,
bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Berücksichtigung der in den Kennzeichen der
weiteren Ansprüche angegebenen Ausgestaltungslehren des näheren erläutert wird.
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Es zeigt Figur 1 einen nrisschnitt aus einer Rohrwaffe im längseinen
Schnitt mit der Kontaktzündeinrichtung nach der Erfindung und Figur 2 eine Abwicklung
eines Bereichs II in Figur 1 in vergrößerter Darstellung, jeweils unter Verzicht
auf erfindungsunwesentliche Einzelheiten.
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Bei einer Rohrwaffe mit einer Rohrwandung 10 befindet sich bei verriegeltem
Verschluß 20 ein Treibladungskörper 14 im Ladungsraum 12. Ein Treibladungsanzünder
16 weist einen Zentralkontakt 17 in der Verlängerung der Seelenachse A auf, während
ein auf nicht dargestellte Weise in einer Umfangsfläche 15 des Treibladungskörpers
14 angeordneter Kontakt 18 über die Rohrwandung 10 an Masse liegt. In dem als Keil
ausgebildeten Verschluß 20 ist eine Bohrung 22 angeordnet, deren zentrale Längsachse
R im Verriegelungszustand mit der Seelenachse A fluchtet. Die Bohrung 22 weist einen
kreiszylindrischen, rückseitigen Bereich 24 und mit einem größeren Durchmesser einen
ebenfalls kreiszylindrischen, rohrseitigen Bereich 26 auf, welche durch einen Ubergangskonus
28 miteinander verbunden sind. In der Bohrung 22 ist eine Steuerwelle 44 angeordnet.
Sie umfaßt einen Schaft 46, in dessen Umfangsfläche 47 in einem Bereich II eine
Steuernut 48 angeordnet ist. Ein rohrseitig offener, kelchförmiger Dichtkörper 50
mit einer kreisringförmigen Stirnfläche 60 weist eine Umfangsfläche 58 auf, welche
Uber eine Konusfläche 52 mit der Umfangsfläche 47 durchgängig verbunden ist. Die
Umfangsfläche 58 und die Konusfläche 52 bilden mit einer Gegenfläche des rohrseitigen
Bereichs 26 bzw. des Ubergangskonus 28 der Bohrung 22 ein jeweiliges Dichtflächenpaar.
Die Steuerwelle 44 weist eine Bohrung 64 auf, deren rohrseitiges Ende 66 in einer
Bodenfläche 62 des Dichtkörpers 50 liegt. Ein Xontaktstift 70 mit einer Kontaktspitze
72 an einem Zentralleiter 74 ist in der Bohrung 64 angeordnet. Ein Isolator 76 zentriert
den Zentralleiter 74 in der Bohrung 64, während ein rohrseitiger Isolierkörper 78
mit seiner Unterfläche 80 im wesentlichen die Bodenfläche 62 bedeckt. Im Verschluß
20 ist quer zur zentralen Längsachse B der Bohrung 22 eine Bohrung 30 mit einem
vorderen Bereich 32, einem mittleren Bereich 34 und einem rückseitigen Bereich 36
angeordnet. Bei jeweils kreisförmigen Querschnitt und einem kleineren, mittleren
und größeren Durchmesser ist der mittlere Bereich 34 gegen den vorderen Bereich
32 durch einen Absatz 38 und gegen den rückseitigen Bereich 36 durch einen Absatz
40 begrenzt. In der Bohrung 30 sind ein Steuerstift 82, eine Rückstellfeder 90 und
ein Einschraubkörper 92 anXeordnet. Ein aFhaft 84 endet vorderseitig
in
einem abgerundeten svpf 86 und ruckseitig tn einem Teller 88, dessen nicht näher
bezeichnete Kreisringfläche durch die Rnckstellfeder 90 gegen den Absatz 38 gedrückt
wird; die Rnckstellfeder 90 stützt sich auf einer Stirnfläche 93 des Binschrauhkdrpers
92 ab, welcher auf nicht näher dargestellte Weise im rückseitigen Bereich 36 der
Bohrung 30 lösbar befestigt ist. Mit dem abgerundeten Kopf 86 greift der Steuerstift
82 im dargestellten Zustand in die Steuernut 48, welche Figur 2 in einer ebenen
Abwicklung zeigt Die Steuernut 48 weist einen neutralen Ast 1, einen einsteuernden
Ast 2, einen aussteuernden Ast 4 und einen zweiten neutralen Ast 5 auf. Die Xste
2 und 4 sind durch einen Umsteuerbereich 3 mit einander verbunden. Während die Aste
1 und 5 in der Projektion auf der zentralen Längsachse B senkrecht stehen, sind
die Xste 2 und 4 gegen die Achse B geneigt. Hieraus ergibt sich ein Steuerhub 104.
Dieser ist vorteilhafterweise so ausgelegt, daß er wenigstens einem mindesterforderlichen
Kontakthub 102 entspricht. Letzterer ergibt sich aus dem Ruhelagenabstand der Kontaktspitze
72 von dem Zentralkontakt 17.
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Bei einem Ausgangszustand (Ruhelage der Steuerwelle 44>, wie er
in der Zeichnung dargestellt ist, ergibt sich die nachfolgend beschriebene Wirkungsweise
der elektrischen Kontaktznndeinrichtung nach der Erfindung.
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Die Steuerwelle 44 wird in Richtung eines Pfeils 94.1 gedreht. Dabei
gerät der Kopf 86 des Steuerstiftes 82 aus dem neutralen Ast 1 in den Einsteuerast
2 der Steuernut 48.
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Hierdurch bewegt sich die Steuerwelle aus ihrer dargestellten Ruhelage
nach links; die Konusfläche 52 des Dichtkörpers 50 entfernt sich von ihrer Gegenfläche
im Ubergangskonus 28 und die Umfangsfläche 58 verschiebt sich unter Drehung axial
gegenüber ihrer Gegenfläche im rohrseitigen Bereich 26 der Bohrung 22. Die über
die Stirnfläche 60 vorstehende Kontaktspitze 72 nähert sich dem Zentralkontakt 17
des TreibladungsanzUnders 16. Der Zentralleiter 74 des Kontaktstiftes 70 stehe auf
nicht dargestellte Weise mit einer ebenfalls nicht dargestellten Spannungsquelle
in Verbindung. Sobald die Kontaktspitze 72 den Zentralkontakt 17 berührt, ist d
r der
zündvorgang eingeleitet. Der Umsteuerbereich 3 verläßt den
Kopf 86 des Steuerstifts 82, welcher nun in den aussteuernden Ast 4 gerät, so daß
sich die Steuerwelle 44 wieder in ihre Ruhelage begibt. Diese Rückkehrbewegung ist
abgeschlossen, sobald der Kopf 86 von dem neutralen Ast 5 der Steuernut 48 überfahren
wird. Die erwähnten Dichtflächenpaare gewAhrleisten bei dem sich aufbauenden Treibgasdruck
einen dichtenden Verschluß der Bohrung 22, welcher während der gesamten Schußentwicklung
aufrechterhalten bleibt. Nach Öffnen des Verschlusses, Drehung der Steuerwelle in
Richtung eines Pfeils 94.2, erneutem Laden und Schließen des Verschlusses 20 bis
zur Verriegelung wiederholt sich der vorbeschriebene Vorgang.
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Wie bereits erwähnt, können durch Maßabweichungen im Bereich des Treibladungsanzünders
16 mit seinem Zentralkontakt 17 unterschiedlich lange Kontakthübe 102 erforderlich
werden.
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Dieser Tatsache'trägt die elektrische Kontaktzündeinrichtung nach
der Erfindung auf vorteilhafterweise einfache Art wie folgt Rechnung: die nicht
näher bezeichneten Flanken der Steuernut 48 sind gegeneinander geneigt angeordnet.
Ist der mindesterforderliche Kontakthub 102 kürzer als der Einsteuerhub 104, bietet
sich der Kontaktspitze 72 bei der Berührung mit dem Zentralkontakt 70 ein Widerstand.
Hierdurch wird von der linken Flanke der Steuernut 48 eine Kraft übertragen, deren
senkrechte Komponente den Steuerstift 82 in Richtung eines Pfeils 106 gegen die
Rückstellkraft der Rückstellfeder 90 auslenken kann, ohne daß die besagte linke
Flanke der Steuernut 48 den Kontakt mit dem Kopf 86 verliert. Auf diese Weise wird
ein verschleißförderndes, hartes Auftreffen der Kontaktspitze 72 auf den jeweiligen
Zentralkontakt 17 mit Sicherheit vermieden. Außerdem bewegt sich die Steuerwelle
44 nur um die mindesterforderliche Strecke aus ihrer Ruhelage und kann folglich
rascher wieder in diese zurückkehren.
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Dies ist mit Rücksicht auf die erwähnte Dichtfunktion von wesentlicher
Bedeutung.
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Während die neutralen Xste 1 und 5 der Steuernut 48 einer weitgehend
stoßfreien Beschleunigung der Steuerwelle 44 dienen, kommt ihnen vorteilhafterweise
eine weitere Funktion zu: durch die Relatrvbewegung der Dichtflächen gegenüber
ihren
jeweiligen Gegenflächen werden Ablagerungen aus möglichen Verbrennungsrückständen
mit einer Beeintrachtigung der Dichtwirkung vermieden. Durch die drehende Komponente
beim Einsteuern und Umsteuern der Steuerwelle44 kommt es zu einer gegenseitigen
Reibung zwischen der Kontaktspitze 72 und dem Zentralkontakt 17, so daß sich die
Kontaktspitze 72 vorteilhafterweise bei jedem Zündvorgang selbsttätig von Ablagerungen
reinigt, welche andernfalls zu einem störend hohen Ubergangswiderstand führen könnten.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, braucht nur die
rolirseitige Flanke der Steuernut 48 in der dargestellten Weise geneigt zu sein.
Durch die Neigung auch der Gegenflanke (wie dargestellt) wird unter gegenseitiger
Flächenreibung eine Drehung des Steuerstifts 82 um seine zentrale Längsachse C und
damit eine günstigere, gegenseitige Flächenberuhrung bei der Ein- und Aussteuerung
der Steuerwelle 44 erzielt. Während die definierbare Kraftschlußkopplung zwischen
der Steuernut 48 und dem Kopf 86 als ttberlastschutz in axialer Richtung wirkt,
wird durch die beschriebene, dem Einsteuerhub 104 entgegengerichtete aussteuernde
Axialbewegung vorteilhafterweise eine nach Maßgabe der erwähnten Kraftschlußkopplung
zwanglaufige, rechtzeitige Einnahme der Dichtposition vor dem Druckaufbau durch
die Treibgasentwicklung gewährleistet. Dabei wird auf einfache Weise einer jeweiligen
Maßabweicbung individuell Rechnung getragen.