DE203529C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 203529 KLASSE 72 c. GRUPPE

OSKAR RUNGE in BERLIN.

beliebigen

Die vorliegende Erfindung soll das selbsttätige Abfeuern eines Schiffsgeschützes bei arbeitendem Schiff herbeiführen, sobald das Geschütz — bei wagerechter Stellung der Schildzapfenachse — in bezug auf die Horizontale die eingestellte Erhöhung hat, unabhängig von der augenblicklichen Krängung des Schiffes.

Das Grundprinzip ist nachstehendes :

ίο Denkt man sich irgendeinen

Punkt an einem Geschützrohr senkrecht nach unten in Form eines Stabes verlängert, aber starr mit dem Geschütz verbunden, so wird dieser Stab bei einer Erhöhungsänderung des

!5 Geschützrohres seine senkrechte Stellung aufgeben, das Geschütz wird aber wieder genau in seiner ersten Stellung sein, wenn es so weit zurückbewegt wird, daß der Stab wieder senkrecht steht. Bringt man nun seitlich am Geschütz eine Gradscheibe mit Zeiger derart an, daß der Zeiger bei genau wagerecht liegendem Rohr senkrecht nach unten zeigt und dabei auf Null steht, während die Skala so gerichtet ist, daß beim Einstellen wachsender Erhöhung das untere Ende des Gradzeigers nach dem Bodenstück des Geschützes zu bewegt wird, stellt man dann den Zeiger auf irgendeine beliebige Zahl der Gradeinteilung, z. B. io°, so wird das Geschütz genau io° Erhöhung haben, wenn sein Bodenstück so weit gesenkt wird, daß der auf 10° eingestellte Zeiger wieder genau senkrecht steht. In diesem Augenblick also wäre das Geschütz abzufeuern. Dies geschieht nun bei vorliegender Erfindung dadurch, daß gewissermaßen eine »künstliche Senkrechte« geschaffen und neben dem Zeiger an derselben Achse aufgehängt wird. Wird das Rohr, nachdem der Zeiger auf die gewünschte Erhöhung eingestellt ist, so weit bewegt, daß der Zeiger parallel neben der künstlichen Senkrechten liegt, so steht er auch senkrecht, das Rohr hat also die richtige Erhöhung. An der künstlichen Senkrechten befindet sich unten eine Kontaktvorrichtung, gegen welche der Zeiger streift, sobald er bei den Schlingerbewegungen des Schiffes und damit auch des Geschützes die Senkrechte passiert. Unter Berücksichtigung eines Vorhaltewinkels bewirkt diese Berührung Stromschluß und damit das Abfeuern-des Geschützes.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die linke Hälfte eines von hinten gesehenen Geschützrohres mit daran befestigter Vorrichtung,

Fig. 2 die Gradscheibe mit Zeiger, von links gegen das Geschütz gesehen,

Fig. 3 die kardanische Aufhängung mit Trägerring und Träger von oben gesehen,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Trägerring,

Fig. 5 eines der beiden am Trägerring angeordneten Federgehäuse, von oben gesehen und durch einen horizontalen Schnitt geöffnet,

Fig. 6 den Trägerring mit Träger und die Räderkapsel mit Zugstange (von derselben Richtung aus gesehen wie bei Fig. i),

Fig. 7 die Räderkapsel aufgeschnitten und von links gegen das Geschütz gesehen,

Fig. 8 die Kontaktbüchse sowie die Kontaktvorrichtung des Gradzeigers (von derselben Richtung aus gesehen wie bei Fig. i),
Fig. 9 die Kontaktbüchse vom Geschütz aus

ίο gesehen und

Fig. io die Kontaktbuchse von oben aus gesehen.

Die Vorrichtung besteht aus der Gradscheibe e mit Zeiger i, der Metallstange s mit den Schwungrädern m und m¹, der kardanischen Aufhängung k sowie aus der Abfeuerungsvorrichtung χ, ζ (Fig. 1).

Die Gradscheibe e mit Zeiger i ist seitlich am Geschütz angebracht und ruht drehbar auf

ao einer an dem Geschütz gut befestigten Unterlage aus Holz, Metall o. dgl. Die Achse y der Gradscheibe, zugleich der Träger der ganzen Vorrichtung (Fig. 1), steht senkrecht zur Seelenachse des Geschützes und etwa io° geneigt zur . Schildzapfenachse. Die Gradscheibe e ist ein Sektor von etwa 140⁰ und trägt drei· je 45⁰ umfassende Einteilungen, und zwar eine Einteilung in Graden und Sechzehntelgraden, eine in Metern für Granaten, die dritte in Metern für Panzergeschosse. Zum Einstellen der Einteilung nach Graden dient eine Noniuseinteilung η sowie ein an dem Zeiger i angebrachtes Vergrößerungsglas. Die Skalen sind so gerichtet', daß die Zahlen nach dem Bodenstück des Geschützes zu wachsen. Die Gradscheibe e ist entsprechend der zu benutzenden Einteilung derart \rerstellbar, daß der Nullpunkt der jeweilig zu benutzenden Einteilung bei wagerecht liegendem Rohr senkrecht zur Seelenachse eingestellt werden kann. Auf der Achse y der Gradscheibe e beweglich sitzt ein Zeiger i, der über die Peripherie der Gradscheibe hinaus verlängert ist und beliebig verstellt werden kann. Das Ende der Achse y der Gradscheibe e ist verbreitert und umfaßt den Trägerring t, mit dem es durch Schrauben fest verbunden ist (Fig. 3 und 6).

Die Metallstange mit Schwungmasse bildet die auf Seite 1 angedeutete »künstliche Senkrechte«, die neben dem nach unten gerichteten Gradzeiger an derselben Achse aufgehängt wird. Die Metallstange ist ein Stahlrohr, welches in zwei Ringen α und a¹ am Trägerring t kardanisch aufgehängt ist. An dem unteren Ende der Metallstange j befindet sich ein Elektromotor mit einer Schwungmasse m, welche nach Anlassen des Motors etwa 1500 Umdrehungen pro Minute macht. Zur Ver-Stärkung der Wirkung der Schwungkraft kann noch eine zweite obere Schwungmasse angeordnet sein. Der Aufhängepunkt ist dann so gewählt, daß er mit dem Schwerpunkt zwischen dem oberen Motor mit Schwungmasse und dem unteren Motor ohne Schwungmasse zusammenfällt. Die · untere Schwungmasse allein bildet also das Gewicht eines Pendels. Der obere Motor mit Schwungmasse kann , durch ein bloßes Gewicht ersetzt werden.

Die kardanische Aufhängung besteht aus dem an der Achse y der Gradscheibe e befestigten Trägerring t und zwei stählernen Ringen α und α¹. Der letztere dient dazu, die ganze Vorrichtung stoßfrei zu lagern. Zu diesem Zweck hat der Trägerring t im Querschnitt eine L-förmige Gestalt (Fig. 4) und ' an seiner inneren Seite eine ebenso geformte Polsterung aus weichem Gummi g. Auf dieser Gummipolsterung liegt der Ring a¹ derart, daß er mit seiner unteren und äußeren Fläche gegen den Gummi fest gegenliegt. Die beiden nach außen gerichteten Tragezapfen c des Ringes α¹ sind mit Spielraum durch den Trägerring t hindurchgeführt (Fig. 3 und 5) ; sie lagern zentral in Federgehäusen b, b¹, welche von außen in den Trägerring hinein-, geschraubt sind. Jedes dieser beiden Federgehäuse trägt vier in Kreuzform angeordnete Federn quer zur Achse und eine in der Längsrichtung, die Achse von außen umfassend und gegen eine aufgestreifte Druckscheibe wirkend. An der dem Geschütz abgewendeten Seite ist der Trägerring t etwa V₀ seines Umfanges aufgeschnitten, so daß der Ring a¹ hier freiliegt. Auf einer'hier am Ring α¹ angeschraubten Messingplatte und auf einer Gummihinterlage ist die Räderkapsel mit Zugstange angebracht. Die Zugstange besteht aus einem Messingrohr mit einem in demselben eingeschliffenen Stempel, ihre Aufgabe ist die unten beschriebene, außerdem aber hat sie noch den Zweck, durch ihren Widerstand den in Unruhe geratenen Apparat schnell wieder in Ruhe zu versetzen bzw. in Ruhe zu erhalten. Durch den Einfluß der Schwungmasse pendelt die Metallstange s, wenn sie durch äußere Gewalt aus ihrer senkrechten Lage herausgebracht ist, nicht einfach hin und her, sondern sie bewegt sich in einer Spirale. Die Zugstange erlaubt nun wohl eine ungehinderte no Bewegung parallel zum Geschütz, setzt aber einer Bewegungsrichtung quer zum Geschütz Widerstand entgegen und hält die Vorrichtung dadurch in der Senkrechten oder bringt sie in wenigen Sekunden wieder zur Ruhe. Der Drehungspunkt der kardanischen Aufhängung liegt in derselben Ebene wie der des Zeigers i an der Gradscheibe (Fig. 1).

Die Abfeuerungsvorrichtung (Fig. 1, 3 und 6 bis 10) besteht aus der Räderkapsel χ mit

Zugstange u und der Kontaktbüchse z. Die Räderkapsel soll die Schlingerbewegungen des Schiffes in eine für die Korrektur beim Ab-' feuern brauchbare rotierende Bewegung verwandeln und im Verein- mit der Kontaktbüchse den beim Schießen vom schlingernden Schiff erforderlichen Vorhaltewinkel herstellen. Wenn das Schiff schlingert, so macht die Räderkapsel — da sie mit dem Ring α¹

ίο fest verbunden ist und dieser wieder mit dem Trägerring t — diese Schlingerbewegung mit, während der Metallstab ^ dies nicht tut, sondern seine senkrechte Stellung beibehält. Hierdurch verschieben sich Metallstab ί und Räderkapsel χ in ihrer Lage gegeneinander, und zwar ist die Schnelligkeit, mit der diese Verschiebung eintritt, entsprechend der Winkelgeschwindigkeit der Schlingerbewegung. Durch die Zugstange u — welche mit dem Metallstab j durch ein Kugelgelenk d verbunden ist und welche mit einer Klaue die Achse h in der Räderkapsel umfaßt — wird diese Be-Aveg'ung als Drehung auf die Achse h übertragen. Auf dieser Achse sitzt ein Zahnsektor /, welcher in die Triebachse des großen Zahnrades 0 eingreift; dieses -wieder wirkt auf die Achse r derart, daß die ursprünglich drehende Bewegung" zu einer rotierenden Bewegung verstärkt wird. Diese rotierende Bewegung wird in einer bekannten Weise auf die Kontaktbüchse übertragen.

Die Kontaktbüchse s (Fig. 1, 8, 9 und 10) ist auf einer Gummihinterlage an dem Elektromotorgehäuse befestigt, und zwar an der Unterkante an der dem Geschütz zugekehrten' Seite. In der Kontaktbüchse ist ein nach unten gerichteter Zeiger p drehbar gelagert, der bei ruhig liegendem Schiff senkrecht nach unten zeigt; auf diesem'Zeiger, in der Längsrichtung. desselben verschiebbar, sitzt ein Schlitten v, welcher außerdem Führung in einer wagerechten Nut q hat, die in der nach dem Geschütz zeigenden Gehäusewand der Kontaktbüchse eingeschnitten ist. Wenn der Zeiger bewegt wird, so muß sich also der Schlitten ν entsprechend diesen Zeigerausschlägen in der Nut q hin und her bewegen. Die Nut wird von außen durch den Kontaktstreifen w verdeckt, welcher die leitende Verbindung zwischen dem an ihm gleitenden Schlitten ν in der Kontaktbüchse und dem Zeiger i der Gradscheibe herstellt (Fig. 8). Der Kontaktstreifen ist in seiner Querrichtung von Y₂ mm zu V₂ mm durch Isolierschichten geteilt und ragt leistenartig über die Fläche der Gehäusewand hinaus (Fig. 10). Bei wagerecht liegender Schildzapfenachse berühren sich Kontaktstreifen und der Kontaktstift I des Gradzeigers i. Um die Zeigerausschlage und damit den Vorhaltewinkel regulieren zu können, ist ein Teil der Stirnwand der Kontaktbüchse mit Kontaktstreifen, Nut und Zeigerschlitten in der Vertikalen verstellbar (Fig. 9).

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Infolge der kardanischen Aufhängung und des Gewichtes der unteren Schwungmasse hängt, der Metallstab j bei ruhig liegendem Schiff stets senkrecht. Werden nun die Motoren oder der Motor angelassen, so bleibt die ganze Vorrichtung infolge der oben beschriebenen Wirkung der Schwungmasse und der Zugstange auch bei schlingerndem Schiff senkrecht stehen. Der Zeiger i an der Gradscheibe e ist nun so angeordnet, daß er bei \vagerecht liegendem Rohr auf Null zeigt und zugleich ebenfalls genau senkrecht steht. Wird jetzt an der Grad scheibe durch Verstellung des Zeigers i irgendeine beliebige Zahl eingestellt, so wird das Rohr, infolge Gleichheit der Winkel, die richtige Erhöhung haben, sobald das Bodenstück so weit be\vegt wird, daß der Zeiger \vieder senkrecht steht oder, was dasselbe ist, sich in derselben Ebene wie der Metallstab .? befindet. Würde also in dem Augenblick, in dem dies eintritt, das'Geschütz elektrisch abgefeuert, so würde es mit der genau richtigen Erhöhung abgefeuert sein. Bei stilliegendem Schiff würde dies zutreffen; go es würde bei vorliegender Konstruktion das Abfeuern dadurch herbeigeführt werden, daß der Geschützführer oder Turmkommandeur auf einen Knopf drückt und dadurch den Stromkreis schließt, denn der Zeiger der Gradscheibe liegt bei dieser Stellung des Geschützrohres gegen die Mitte des Kontaktstreifens (Fig. 10) und mit diesem in leitender Verbindung. Bei schlingerndem Schiff muß das Abfeuern jedoch etwas früher herbeigeführt werden, je nach dem Grad der Winkelgeschwindigkeit, mit der das Schlingern erfolgt, weil nach dem Stromschluß noch immer eine gewisse Zeit vergeht, bis das Geschoß die Mündung verläßt, während sich die Rohrmündung noch weiter bewegt, und weil dem Geschoß diese Bewegung mitgeteilt wird. Diese frühere Zündung — der Vorzündewinkel — wird nun durch die gemeinsame Arbeit von Räderkapsel und Kontaktbüchse erhalten. Die der Schlingerbewegung entsprechende Verschiebung zwischen Metallstange j und Räderkapsel χ (Fig. 7) wird auf der Achse r als rotierende Bewegung zum Ausdruck gebracht und von hier auf den diese Bewegung registrierenden Zeiger p in der Kontaktbuchse übertragen, so daß der Zeigerschlitten entsprechende Ausschläge macht. Die Bewegung des auf dem Zeiger und in der Nut q gleitenden Schlittens gibt also den Vorhaltewinkel.

Wenn nun das Bodenstück des Geschützes so weit gesenkt wird, daß der Gradzeiger i beim Schlingern an dem Kontaktstreifen entlanggleitet, so wird das Geschütz automatisch abgefeuert, sobald der Gradzeiger i außen am Kontaktstreifen an der Stelle anlangt, an der innen der Zeigerschlitten leitend gegenliegt. Liegen die Schildzapfen des Geschützes nicht genau wagerecht, ist das Geschütz also verkantet, so kommt der Gradzeiger i mit dem Kontaktstreifen w nicht in Berührung, es entsteht daher auch kein Stromschluß, und das Geschütz wird nicht abgefeuert.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Selbsttätige Abfeuerungsvorrichtung für Geschütze mit rotierender, kardanisch aufgehängter, einen Abfeuerungskontakt steuernder Schwungmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Schwungmasse oder die Schwungmassen an einem kardanisch aufgehängten stabartigen Körper angeordnet sind, der auch den Abfeuerungskontakt trägt.

2. Selbsttätige Abfeuerungsvorrichtung für Geschütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich am Geschützrohr oder an der Wiege, mittelbar oder unmittelbar, eine Gradscheibe mit um ihr Zentrum einstellbarem und mit einer Kontaktvorrichtung versehenem Zeiger derart angebracht ist, daß der Zeiger bei genau wagerecht liegendem Rohr in der Nullstellung senkrecht nach unten zeigt, während die Skala der Gradscheibe so gerichtet ist, daß beim Einstellen wachsender Erhöhung das untere Ende des Gradzeigers nach dem Bodeustück des Geschützes zu bewegt wird.

3. Selbsttätige Abfeuerungsvorrichtung für Geschütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfeuerungsvorrichtung zum Schütze gegen Erschütterungen und Stöße auf einer elastischen Unterlage von Gummi befestigt ist.

4. Selbsttätige Abfeuerungsvorrichtung für Geschütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei schlingerndem Schiff der beim Abfeuern des Geschützes erforderliche Vorhaltewinkel dadurch hergestellt wird, daß die beim Schlingern eintretende Verschiebung des durch die Schwungmasse gesteuerten oder senkrecht gehaltenen stabartigen Körpers gegen den die Bewegung mitmachenden Träger durch eine geeignete Vorrichtung dergestalt auf einer Achse als rotierende Bewegung zum Ausdruck gebracht wird, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Achse entsprechend der Winkelgeschwindigkeit der Schlingerbewegung zu- oder abnimmt, und daß diese Rotation auf einen die Abfeuerung bewirkenden — zweckmäßig als die Rotation registrierender Zeiger ausgebildeten — Kontaktkörper übertragen wird, so daß der größere oder geringere Ausschlag desselben bei Berührung mit der Kontaktvorrichtung des Gradzeigers den Vorhaltewinkel gibt. .

5. Selbsttätige Abfeuerungsvorrichtung für Geschütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die rotierende Schwungmasse oder die Schwungmassen tragende stabartige Körper eine Aufhängung besitzt, welche zum Schutz gegen Stöße derart eingerichtet ist, daß der Ring Ca¹) auf einem Gummilager des Trägerringes (t) fest auf- und anliegt, während außerdem die beiden Trägerzapfen des Ringes (al·) in der Mitte je eines Federkreuzes lagern und je eine wagerecht liegende Feder die Zapfen seitlich stützt.

6. Selbsttätige Abfeuerungsvorrichtung für Geschütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Abfeuerung bewirkende Zeiger (p), von dessen Einstellung die Größe des Vorhaltewinkels abhängt, einen verschiebbaren Schlitten (v) trägt, welcher in einer wagerechten Nut Cq) derart Führung hat, daß sich der Schlitten (v) entsprechend dem Zeigerausschlag in der Nut (q) hin und her bewegt, und zwar hierbei an einem Kontaktstreifen Cw) gleitend, der an der Außenseite der Nut angeordnet und durch eine Reihe von Isolierschichten quer durchgeteilt ist, so daß der an der Außenseite des Kontaktstreifens beim Schlingern entlanggleitende Zeiger (i) der Gradscheibe nur dann Stromschluß herstellt und damit das Geschütz abfeuert, wenn er gerade die Stelle des Kontäktstreifens an der Außenseite berührt, an der innen entsprechend dem Ausschlag des Zeigers (p) der Schlitten gegenliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.