Zt Z 89b, electromechanical time fuze, Germany, WW2

[pzgr40]

Cutaway model of a German WW2 Zt Z 89b (time fuze 89b), used in clustercontainers AB 250, AB 500 and AB 1000, as well as in the FA 50 photoflash bomb.
The Zt Z 89b is an electric activated mechanical clockwork fuze with a thermal plug safety to activate the clock and arm the firing pin.

The fuze consists of three main parts, from top to bottom;

• The time setting mechanism (0 to 80 seconds), with the electric connector.
• The mechanical clock with the firing pin mechanism and the firing cap.
• The safety mechanism with the electrically ignited igniter, the thermal plug and the three safety plungers.

The time setting mechanism in top (pictures 02, 03, 04 & 05) consist of a aluminium head (1), housing a bakelite rotary knob (2) (pict 04). In this knob a slot (3) is machined out in top , and at the lower side a notch is placed (4). A -handheld- fuze setter is placed over the top of the fuze head, positioned by a small hole in the top surface of the aluminium head, an index sticking into the top slot of the knob. By rotating the rotary knob, the time from 0 to 80 seconds is selected. A spring loaded charging plate (5) with a charging rod (6) is placed in the center of the knob. The lower portion of the charging rod is made from bakelite which electrically insulates. By depressing the charging rod, the metal part of the rod contacts the sliding contact (7) inside the knob, allowing the current to flow through the wire (8) of the igniter pellet through another slider contact (9).

The mechanical clock (pict. 02, 03, 08) consists of a spring loaded reduction gear (10) that unwinds as the clock is released to run down. In top of the clock a rotating disc (11) is placed with a slot (12) and a notch (13). The notch hooks behind the notch of the rotary knob (4), allowing the rotating disc (11) to be rotated, thus setting time. the springloaded firing pin (14) is held in armed position by a springloaded lever (15) that wants to rotate inward but is prevented by the rotatable disc until the lever rotates into the slot (12), releasing the firing pin. In picture 05 one can see the whole mechanism as placed in the fuze.
The clockspring (pict 02) is placed in the large aluminium gearwheel (16) which is connected to the brass gearwheel (17) below it on the same shaft. This brass gearwheel powers the reduction gear (10) in the two brass discs below it.

The safey mechanism (pict. 02, 06 and 07) consists of a cast zinc alloy housing (18) containing the thermal igniter (19) , the thermal plug (20) and the three springloaded plungers (21, 22 and 23). When the bomb is released, the electric pulse on the charging plate is passed through the charging rod, igniting the thermal igniter (19). This produces a flame that melts away the thermal plug (20), allowing the horizontal plunjer (21) to move sideways, releasing the plunger that blocks the geartrain (22) to move down, releasing the geartrain. The other plunger (23) moves down, releasing a springloaded slider (24) that rotates away from under the firing pin (14), arming the firing pin.

In short:

• Before placing the bomb in the bomb rack, the desired time is -hand- set.
• The bomb is placed in the bomb rack, and the electric charging head is placed on the fuze, depressing the charging plate and arming rod, closing the electric circuit.
• Upon release, an electric pulse is passed, igniting the thermal igniter.
• The flame of the thermal igniter melts away the thermal plug, allowing both vertical plungers to be retracted, starting the clock and retracting the firing pin safety
• The clockwork runs down and the until the springloaded arm moves into the slot of the rotating disc, releasing the firing pin into the firing cap (red). The flame travels through a series of channels (painted green) until it appears from the center hole in the lower portion of the fuze.

Diameter fuze flange : 58 mm
Diameter fuze body : 49 mm
Complete fuze length : 107 mm

Regards, DJH

 

[microplastic]

another perfect cut - great!!

 

[P38Man]

Thanks - really appreciate the cutaway photos and especially the explanation of the workings. I've got one of these fuses and have wondered if there's any way of opening it as there doesn't seem to be any access as I don't want to break anything by using force. Would appreciate any help if anyone knows. Many thanks.

 

[microplastic]

it seems to be crimped together, but pzgr40 will know...

 

[pzgr40]

No, it cannot be opened without cutting the full length of the sheet steel outer casing. The only way without doing that is to bend open the upper seam all around or machine it away in a lathe

 

[pzgr40]

Doorsnede model van een Duitse Zt Z 89b (tijdontsteker 89b) uit de Tweede Wereldoorlog, gebruikt in clusterbom containers AB 250, AB 500 en AB 1000, evenals in de FA 50 fotoflitsbom.
De Zt Z 89b is een elektrisch geactiveerde mechanische uurwerkontsteker met een smeltplug als veiligheidsmechanisme om het uurwerk te activeren en de slagpin te te wapenen.

De ontsteker bestaat uit drie hoofdonderdelen, van boven naar beneden:

• Het instelmechanisme voor de tijd (0 tot 80 seconden), met de stekkeraansluiting.
• Het mechanische uurwerk met de veergespannen slagpin en het slaghoed.
• Het veiligheidsmechanisme met de elektrisch ontstoken vlampellet, de smeltveiligheid en drie veiligheidsplunjers.

Het tijd instelmechanisme aan de bovenkant van de buis (afbeeldingen 02, 03, 04 en 05) bestaat uit een aluminium flens (1) met daarin een bakelieten draaiknop (2) (afbeelding 04). In deze knop is aan de bovenkant een gleuf (3) gefreesd en aan de onderkant een nok (4) geplaatst. Een handbediende tempeersleutel wordt over de kop van de ontsteker geplaatst, gepositioneerd door een gaatje in het bovenoppervlak van de aluminium flens, waarbij een nok van de tempeersleutel in de gleuf van de knop steekt. Door aan de draaiknop van de tempeersleutel te draaien, wordt de tijd van 0 tot 80 seconden ingesteld. In het midden van de knop bevindt zich een veergespannen contactplaat (5) met een laadstang (6). Het onderste deel van de laadstang is gemaakt van bakeliet, dat elektrisch isoleert. Door de laadstang in te drukken, maakt het metalen deel van de stang contact met het schuifcontact (7) in de knop, waardoor de stroom door de draad (8) naar het vlampellet kan lopen via een ander schuifcontact (9).

Het mechanische uurwerk (afbeelding 02, 03, 08) bestaat uit een veer aangedreven tandwieloverbrenging (10) dat afwikkelt wanneer het uurwerk wordt geactiveerd. Bovenop het uurwerk bevindt zich een draaischijf (11) met een gleuf (12) en een nok (13). Deze nok haakt achter de nok van de draaiknop (4), waardoor deze kan worden gedraaid en de tijd kan worden ingesteld. De veergespannen slagpin (14) wordt in de gespannen positie gefixeerd door een veergespannen arm (15) die naar binnen wil roteren, maar wordt tegengehouden door de draaischijf (11) totdat de arm in de gleuf (12) van de draaischijf valt, roteert, en de slagpin vrijgeeft. Op afbeelding 05 is het gehele mechanisme te zien zoals het in de ontsteker is geplaatst.
De klokveer (afbeelding 02) is geplaatst in het grote aluminium tandwiel (16) dat op dezelfde as is verbonden met het messing tandwiel (17) eronder. Dit messing tandwiel drijft het tandwielstelsel (10) met de onrust aan dat in de twee messing schijven eronder geplaatst is.

Het veiligheidsmechanisme (afbeelding 02, 06 en 07) bestaat uit een gegoten Zamac behuizing (18) met daarin de vlampellet (19), de smeltveiligheid (20) en de drie veergespannen plunjers (21, 22 en 23). Wanneer de bom wordt losgelaten, wordt de elektrische puls op de laadplaat via de laadstang doorgegeven, waardoor de vlampellet (19) wordt ontstoken. Dit produceert een vlam die de smeltveiligheid (20) doet smelten, waardoor de horizontale plunjer (21) zijwaarts kan bewegen en de plunjer die de tandwieloverbrenging blokkeert (22), naar beneden kan bewegen, waardoor de tandwieloverbrenging (10) van de klok wordt vrijgegeven. De andere plunjer (23) beweegt naar beneden en laat een veergespannen schuif (24) los die van onder de slagpin (14) wegdraait, waardoor de slagpin wordt gewapend.

Kort samengevat:
1. Voordat de bom in het bommenrek wordt geplaatst, wordt de gewenste tijd handmatig ingesteld.
2. De bom wordt in het bommenrek geplaatst en de stekker wordt op de ontsteker geplaatst, waardoor de contactplaat en de laadstang worden ingedrukt en het elektrische circuit wordt gesloten.
3. Bij het afwerpen van de bom wordt een elektrische puls afgegeven, waardoor de vlampellet wordt ontstoken.
4. De vlam van de vlampellet smelt de smeltveiligheid weg, waardoor de drie plunjers kunnen worden teruggetrokken, het uurwerk start en de slagpin wordt gewapend doordat de veiligheid wegdraaid.
5. Het uurwerk loopt af totdat de veergespannen arm in de gleuf van de roterende schijf beweegt, waardoor de slagpin wordt vrijgegeven en in het slaghoed (rood) slaat. De vlam beweegt door een reeks kanalen (groen geverfd) totdat deze uit het middelste gat in het onderste gedeelte van de ontsteker komt.

Diameter ontsteker flens : 58 mm
Diameter ontstekerlichaam : 49 mm
Totale ontsteker lengte : 107 mm

Groet, DJH