DE10013686B4 - Telescopic cartridge with burnable or consumable sleeve - Google Patents
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Abstract
Teleskoppatrone (1) mit einer verbrennbaren oder verzehrbaren Hülse (10), die konzentrisch einen rohrförmigen Treibladungskörper (9) umgibt, der wiederum mindestens das Geschoss (2) und die Boosterladung (3) umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) ein Wickelkörper aus nitrocellulosefreien Fäden ist, der direkt auf den rohrförmigen Treibladungskörper (9) gewickelt ist und aus mindestens einer Doppellage (11, 12) sich kreuzender, mit Bindemittel fixierter Fäden besteht.Telescopic cartridge (1) with a combustible or consumable sleeve (10) concentrically surrounding a tubular propellant charge body (9) which in turn encloses at least the projectile (2) and the booster charge (3), characterized in that the sleeve (10) engages Winding body of nitrocellulose-free threads, which is wound directly onto the tubular propellant charge body (9) and consists of at least one double layer (11, 12) crossing, fixed with binder threads.
Description
Die Erfindung betrifft eine Teleskoppatrone mit verbrennbarer oder verzehrbarer Hülse entsprechend dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The The invention relates to a telescope cartridge with combustible or consumable Sleeve accordingly the preamble of the first claim.
Insbesondere bei mittelkalibriger Munition, wie sie beispielsweise aus Maschinenkanonen verschossen wird, sind die herkömmlichen Hülsen aus Metall schwer und teuer sowohl in der Herstellung als auch als Werkstoff, weil dieser rostfrei sein muss und deshalb in der Regel aus Messing oder aus plattierten Stählen besteht. Außerdem muss eine solche Hülse nach jedem Schuss aus der Waffe entfernt werden. Das ist bei Waffen mit großer Schussfolge oder bei mit Hochdruck schießenden Waffen nachteilig. Bei verbrennbaren oder verzehrbaren Hülsen treten diese Nachteile nicht auf. Die Hülse kann außerdem eine solche Zusammensetzung aufweisen, dass sie bei ihrer Verbrennung oder beim Verzehren zusätzlich Energie liefert. Aus Leistungsgründen wird deshalb das Konzept der teleskopierten Patrone aufgegriffen, bei der das Geschoß in einem festen Treibladungskörper eingebettet ist.Especially for medium-caliber ammunition, such as from machine guns is fired, are the conventional ones sleeves made of metal heavy and expensive both in manufacture and as Material, because this must be stainless and therefore usually made of brass or plated steels. In addition, must such a sleeve be removed after each shot from the weapon. That's with weapons with big ones Firing or at high-pressure firing disadvantageous. at burnable or consumable pods occur these disadvantages not up. The sleeve can also have such a composition that when they are burned or in addition to eating Energy supplies. For performance reasons Therefore, the concept of the telescoped cartridge is taken up, in the case of the projectile in a solid propellant charge body is embedded.
Aus
der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Aufbau einer Teleskoppatrone mit einer verbrennbaren oder verzehrbaren Hülse zu verbessern.It The object of the present invention is the construction of a telescope cartridge to improve with a burnable or consumable pod.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit Hilfe der Merkmale des ersten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.The solution This object is achieved with the aid of the features of the first claim. Advantageous embodiments of the invention are claimed in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird die Herstellung und die Handhabung der Teleskoppatrone dadurch verbessert, dass die Hülse ein Wickelkörper ist, der direkt auf den rohrförmigen Treibladungskörper gewickelt ist, der mindestens das Geschoß und die Boosterladung umgibt. Der Treibladungskörper ist die Wickelhülse des Wickelkörpers. Dadurch entsteht ein inniger, das Anzünden der Hülse erleichternder und beschleunigender Kontakt zwischen Hülse und Treibladungskörper, der nicht, wie herkömmlich, erst durch Kleben hergestellt werden muß. Außerdem wird die Stabilität der Teleskoppatrone wesentlich erhöht, was für die automatische Zuführung in der Waffe wichtig ist. Der Treibladungskörper selbst besteht aus einer im Rohzustand formbaren Masse aus Treibmittel und Bindemittel, und hat nach seiner Aushärtung allerdings zuwenig Stabilität, um die Teleskoppatrone handhabungsfähig zu machen. Die Erfindung besteht nun darin, dass nach einer Temperung des Treibladungskörpers bei einer Temperatur, die unterhalb der Temperatur liegt, die zur Stabilisierung des Bindemittels im Treibladungskörper erforderlich ist, der Treibladungskörper zum direkten Wickeln der Hülse der Teleskoppatrone genutzt wird. Nach seiner Temperung besitzt nämlich der Treibladungskörper genügend Festigkeit, damit' er, vergleichbar wie bei der Herstellung einer Spule in der Textilindustrie, in eine Wickeleinrichtung eingespannt werden kann, damit auf ihm der Wickelkörper gewickelt werden kann. Zur Stabilisierung der Struktur des Wickelkörpers, der Hülse, wird während des Wickelns ein Bindemittel zugegeben.According to the invention Improved production and handling of the telescope cartridge, that the sleeve a winding body which is directly on the tubular Propellant charge wrapped, which surrounds at least the projectile and the booster charge. The propellant charge body is the winding tube the bobbin. This creates a more intimate, the lighter the ignition of the sleeve and accelerating Contact between sleeve and propellant bodies, not, as usual, must first be made by gluing. In addition, the stability of the telescope cartridge significantly increased, what kind of the automatic feeder important in the weapon. The propellant charge body itself consists of a mouldable mass of propellant and binder, in the raw state, and has after its curing but not enough stability, to make the telescope cartridge manageable. The invention consists now in that after an annealing of the propellant charge body at a temperature lower than the temperature used to stabilize the Binder in the propellant charge body is required, the propellant body for directly winding the sleeve of the Telescopic cartridge is used. After his heat possesses namely the Propellant body sufficient strength, he's comparable as in the production of a coil in the textile industry, in one Wrapping can be clamped so that wound on him the bobbin can be. To stabilize the structure of the bobbin, the sleeve, is during a binder added to the winding.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Wickelkörper aus einer oder mehreren Doppellagen sich kreuzender, mit Bindemittel fixierter Fäden bestehen, die direkt auf den Treibladungskörper gewickelt sind. Die Fäden werden mindestens in einer Doppellage, das heißt, durch einen Hin- und Hergang des Fadenführers in einer sogenannten Kreuzlage abgelegt. Neben Fäden sind aus dem Stand der Technik noch Papierstreifen oder Textiltuchbahnen als Wickelmaterial bekannt.In Advantageous embodiment of the invention, the bobbin from one or more double layers intersecting, with binder fixed threads exist, which are wound directly on the propellant charge body. The threads are at least in a double position, that is, by a back and forth the thread guide stored in a so-called cross position. Besides threads are from the state of the art still paper strips or textile sheets known as wrapping material.
Die Wickeldichte des Wickelkörpers ist bestimmend für die Widerstandsfähigkeit, Festigkeit und Porosität des Wickelkörpers. Die Porosität bestimmt sich durch die Größe der Zwischenräume zwischen dem Wickelmaterial, bevorzugt den Fäden. Die Wickeldichte wird dadurch bestimmt, wievielmal der Faden in einer Lage über die Länge des Wickelkörpers abgelegt wird. Die Wickeldichte wird im Wesentlichen durch den Kreuzungswinkel beeinflusst. Der Kreuzungswinkel ist bei einer sich kreuzenden Ablage der Fäden auf dem Umfang des Wickelkörpers der Winkel zwischen zwei jeweils in Ablagerichtung aufeinanderzulaufende Fäden in einer sogenannten Doppellage. Eine Doppellage besteht aus einer Lage von Fäden, die in Richtung auf das eine Ende des Wickelkörpers hin abgelegt worden sind und der darüberliegenden Lage von Fäden, die in die entgegengesetzte Richtung, in Richtung zum anderen Ende des Wickelkörpers hin, abgelegt worden sind. Da die Fäden auf dem Umfang des Wickelkörpers schraubenlinienförmig in Richtung der Längsachse der Teleskoppatrone abgelegt werden, bestimmt die Steigung der Ablage den Kreuzungswinkel. Bei einer geringen Steigung ist der Kreuzungswinkel ebenfalls klein, bei einer großen Steigung ebenfalls groß. Mit größer werdender Steigung wird der Abstand der Fäden voneinander größer. Dadurch werden auch die Zwischenräume zwischen den Fäden größer. Bei hoher Belastung und geringer Wandstärke wird ein kleiner Kreuzungswinkel vorteilhaft sein, weil dadurch die Anzahl der Windungen des abgelegten Fadens pro Längeneinheit auf dem Treibladungskörper erhöht wird. Durch eine entsprechende Wahl des Kreuzungswinkels kann damit vorteilhaft die Hülse auf die zu erwartende Belastung abgestimmt werden. Ein weiterer Einflussfaktor ist die Fadenspannung. Eine hohe Fadenspannung beansprucht die Fäden auf Zug, drückt die Fäden aufeinander und macht dadurch den Wickelkörper hart.The winding density of the wound body is decisive for the resistance, strength and porosity of the wound body. The porosity is determined by the size of the spaces between the wrapping material, preferably the threads. The winding density is determined by how many times the thread is deposited in one layer over the length of the wound body. The winding density is essentially influenced by the crossing angle. The crossing angle is at a crossing filing of the threads on the circumference of the winding body, the angle between two successive each running in the depositing direction threads in a so-called double layer. A double layer consists of a layer of filaments which have been deposited in the direction of one end of the bobbin and the overlying layer of filaments deposited in the opposite direction towards the other end of the bobbin. Since the threads on the circumference of the Wickelkör are placed helically in the direction of the longitudinal axis of the telescope cartridge, the slope of the tray determines the crossing angle. At a low slope of the crossing angle is also small, with a large slope also large. As the pitch increases, the distance between the threads increases. As a result, the spaces between the threads are larger. At high load and low wall thickness, a small crossing angle will be advantageous, because it increases the number of turns of the deposited thread per unit length on the propellant charge body. By an appropriate choice of the crossing angle so that advantageously the sleeve can be matched to the expected load. Another influencing factor is the thread tension. A high thread tension stresses the threads on train, presses the threads on each other and thereby makes the bobbin hard.
Die Festigkeit und Belastbarkeit eines Wickelkörpers sowie sein Abbrandverhalten werden zusätzlich durch die Wickeltechnik beeinflußt.The Strength and resilience of a wound body and its burning behavior be additional influenced by the winding technique.
So können beispielsweise ein Faden allein oder mehrere, mit geringerem Abstand voneinander parallel verlaufende Fäden zu einem Wickelkörper als Hülse gewickelt werden.So can For example, a thread alone or several, with a shorter distance mutually parallel threads to a winding body as Sleeve wound become.
Ohne zusätzlichen Aufwand und deshalb kostengünstig läßt sich ein Wickelkörper wickeln, dessen Wickeldichte über die Länge des Wickelkörpers konstant ist.Without additional Effort and therefore cost let yourself a winding body wrap, its wrap density over the length the bobbin is constant.
Die Wickeldichte des Wickelkörpers kann aber auch durch eine entsprechende Wahl des Kreuzungswinkels über die Länge der Hülse unterschiedlich sein und dadurch vorteilhaft auf unterschiedliche Belastung in den jeweiligen Bereichen der Hülse abgestimmt werden.The Winding density of the wound body But can also by an appropriate choice of the crossing angle on the Length of Sleeve different be and thus advantageous to different load in the respective areas of the sleeve be matched.
Der Übergangsbereich zwischen Boosterladung und Geschoß ist aufgrund der unterschiedlichen Gewichte der beiden Teile bezüglich der Stabilität und Festigkeit des Geschosses kritisch. Insbesondere dort kann es deshalb von Vorteil sein, wenn die Wickeldichte der Hülse größer ist als in den benachbarten Bereichen. Aber auch an den Enden der Hülse kann zur Erhöhung der Stabilität eine Erhöhung der Wickeldichte vorteilhaft sein.The transition area between booster charge and projectile is due to the different Weights of the two parts with respect to stability and strength of the projectile critical. Especially there it can Therefore, be advantageous if the winding density of the sleeve is greater than in the neighboring areas. But also at the ends of the sleeve can to increase stability an increase the winding density be advantageous.
Nicht nur auf die Belastbarkeit der Hülse sondern auch auf ihr Abbrand- bzw. Verzehrverhalten kann durch die Wahl der Kreuzungswinkel Einfluß genommen werden. So können sich in einem Wickelkörper, der aus mehreren Doppellagen besteht, die Kreuzungswinkel und damit auch die Größen der Zwischenräume zwischen den Fäden in den jeweiligen Doppellagen voneinander unterscheiden. Die Zwischenräume können zur Unterstützung des Abbrands mit Luft oder zur Erhöhung der Treibwirkung mit Explosivstoff gefüllt sein. Um den Abbrand oder das Verzehren der Hülse zu beschleunigen und somit zu unterstützen, ist es vorteilhaft, dem Bindemittel, mit dem die Fäden getränkt oder überzogen sind, einen Explosivstoff beizumischen. Auch die Zwischenräume zwischen den Fäden und den Fadenlagen können mindestens teilweise mit einem Explosivstoff gefüllt sein.Not only on the resilience of the sleeve but also on their burning or Consumption behavior can be influenced by the choice of crossing angles become. So can in a winding body, which consists of several double layers, the crossing angle and thus also the sizes of the spaces between the threads differ from each other in the respective double layers. The spaces between can support burning with air or increasing the explosive blowing power filled be. To accelerate the burning or consumption of the sleeve and thus to support, it is advantageous to the binder with which the threads soaked or coated are to mix in an explosive. Also the spaces between the threads and the thread layers can at least partially filled with an explosive.
Um die Wirkung der Treibladungen beim Abbrand besonders zu unterstützen, kann es vorteilhaft sein, wenn der Aufbau der Wand der Hülse in radialer Richtung so erfolgt, dass durch die Vorgabe kleiner Kreuzungswinkel die äußersten Schichten einer höheren Druckbelastung standhalten können als die inneren Schichten. Dadurch wird der radialen Verformung der Hülse beim Abbrand der Treibladungen ein höheren Widerstand entgegengesetzt, so dass die Wirkung der Treibladungen in axialer Richtung auf das Geschoß unterstützt wird.Around the effect of propellant charges during burning can particularly support It may be advantageous if the structure of the wall of the sleeve in the radial direction so that by specifying small crossing angles the outermost Layers of a higher Can withstand pressure loading as the inner layers. This will cause the radial deformation the sleeve when burned the propellant charges a higher resistance opposite, so that the effect of the propellant charges in the axial direction on the Projectile is supported.
Ein besonders inniger Kontakt zwischen dem Treibladungskörper und der Hülse wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass bei der Herstellung des Wickelkörpers direkt auf dem Treibladungskörper ein Bindemittel zugesetzt wird, das dem Bindemittel, das dem Explosivstoff des Treibladungskörpers zugemischt ist, chemisch artverwandt ist. Die Bindemittel sollten artverwandten Polymersystemen zugehören. Das Bindemittel der Treibladung kann beispielsweise ein Polyadditionspolymer sein, während das Bindemittel des Wickelkörpers Polystyrol ist.One particularly intimate contact between the propellant charge body and the sleeve is advantageously achieved in that in the manufacture of the bobbin directly on the propellant charge body a binder is added to the binder which is the explosive of the propellant charge body is mixed, chemically related. The binders should be related Belong to polymer systems. The binder of the propellant may, for example, be a polyaddition polymer be while the binder of the wound body Polystyrene is.
Das Wickeln der Hülse erfolgt auf den Treibladungskörper, bevor das Bindemittel in ihm ausgehärtet ist. Erst nach dem Wickeln der Hülse erfolgt die gemeinsame Aushärtung der Bindemittel des Treibladungskörpers sowie der Hülse durch Tempern auf dem zur Aushärtung erforderlichen Temperaturniveau. Dieses liegt beispielsweise bei den genannten Bindemitteln bei etwa 110°C. Durch das gemeinsame Tempern ergibt sich aufgrund der chemisch artverwandten Polymersysteme vorteilhaft eine innige Verbindung zwischen dem Treibladungskörper und der Hülse, der durch ein nachträgliches Verkleben der beiden Komponenten nicht erreicht würde. Dadurch ist insbesondere die mechanische Stabilität im gesamten, für die Anwendung vorgesehenen Temperaturbereich gewährleistet.The Wrap the sleeve takes place on the propellant charge body, before the binder has cured in it. Only after the winding the sleeve the joint curing takes place the binder of the propellant charge body and the sleeve through Annealing on the hardening required temperature level. This is for example the said binders at about 110 ° C. By the common tempering arises due to the chemically related polymer systems advantageous an intimate connection between the propellant charge body and the sleeve, by an afterthought Gluing the two components would not be achieved. This is especially the mechanical stability throughout, for the application provided temperature range guaranteed.
Das erfindungsgemäße Wickeln der Hülse direkt auf die Treibladung hat zusätzlich den Vorteil, dass nur eine einzige Bearbeitung der Hülse auf das Kalibermaß vorgenommen werden muss. Würde die Hülse, wie aus dem Stand der Technik bekannt, getrennt gewickelt, müsste zunächst der Treibladungskörper hinsichtlich seiner Außenkontur so bearbeitet werden, dass er in die Hülse passt. Zusätzlich müsste dann die Hülse auf ihrem Außenumfang auf das Kalibermaß fertiggedreht werden. Somit wären zumindest zwei getrennte Bearbeitungsschritte zur Herstellung der Munition mit dem vorgeschriebenen Kaliber erforderlich.The winding of the sleeve according to the invention directly onto the propellant charge additionally has the advantage that only a single machining of the sleeve has to be carried out on the caliber measure. If the sleeve were wound separately, as known from the prior art, the propellant charge body would first of all have to be processed with regard to its outer contour so that it fits into the sleeve. In addition, then the sleeve would have on its outer circumference on the Caliber measure to be finished. Thus, at least two separate processing steps would be required to produce the ammunition with the prescribed caliber.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.Based an embodiment the invention will be closer explained.
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine erfindungsgemäße Teleskoppatrone
mit
Die
Teleskoppatrone
Um
dem Treibladungskörper
Wie
aus der Figur des Ausführungsbeispiels ersichtlich
ist, besteht die Hülse
Die äußere Doppellage
In
den Bereichen
Die
Verteilung der Fäden
Wie
aus der
Nach
Ablage der obersten Fadenlage
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