DE1031184B - Pulverladung in Patronen - Google Patents
Pulverladung in PatronenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
- F42B5/38—Separately-loaded propellant charges, e.g. cartridge bags
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
- F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Anordnung der Pulverladung in Patronen für Schußwaffen, und sie bezweckt,
die Abnutzung der Schußwaffen zu vermindern, ohne die ballistischen Eigenschaften zu verändern oder sie gar
herabzusetzen.
Bekannt sind Pulverladungen, die in zwei getrennte Ladungen aufgeteilt sind, und zwar in eine innere Hauptladung
und eine Nebenladung, die rinfgörmig und konzentrisch über eine bestimmte Länge der Hauptladung
um diese herumliegt.
Die Hauptladung besteht im allgemeinen aus einem Nitroglyzerinpulver hoher Brisanz. Zusätzlich kann noch
eine Ladung geringerer Energie im Bereich des Zündhütchens angeordnet sein.
Bekannt sind Patronen mit mehreren konzentrisch ineinanderliegenden, allseitig geschlossenen, mit Pulver
gefüllten, unverbrennlichen Rohren, die nur durch kleine Bohrungen an den versetzten Enden der Rohre Verbindungen
zueinander aufweisen. Die äußere Ringladung wird zuerst gezündet, darauf hintereinander die inneren
Ladungen. Der Zweck dieser Ladungsunterteilung ist, trotz angestrebter Steigerung der Geschoßgeschwindigkeit
den Gewehrlauf zu schonen, indem die sukzessiven Verbrennungen den Gasdruck nicht auf eine schädliche Höhe
steigern, sondern nur die Dauer des auf das Geschoß wirkenden Gasdruckes verlängern.
Bei anderen Patronen ist vom Zünder im Patronenboden nach vorn ein zentrales, Pulver enthaltendes Rohr
geführt, das von der Hauptladung umgeben ist und mit diesem nur vorn eine Verbindung aufweist. Zuerst brennt
also die Ladung im zentralen Rohr nach vorn ab und zündet dann die äußere Hauptladung. Auch hier wird die
Dauer der Verbrennung bei mäßigem Druck verlängert.
Der Gasdruck ist bei diesen Patronen mit schrittweiser Zündungsübertragung somit geringer als bei gleichzeitiger
Zündung aller Teilladungen. Bei der erfindungsgemäßen Patrone verbrennen die konzentrisch angeordneten, getrennten
Teilladungen zwar gleichzeitig, jedoch wird die dabei um so dringlicher zu wahrende Schonung des Laufes
dadurch gewährleistet, daß die Hauptladung von hinten her gezündet wird und beide Ladungen verschiedene
Zusammensetzungen solcher Art aufweisen, daß die Verbrennungstemperatur der Nebenladung niedriger als die
der Hauptladung ist. Dabei schirmt die mit niederer Temperatur verbrennende äußere Ladung die Laufwandung
gegen die heißen Verbrennungsgase der inneren Hauptladung ab. Dies wird laut Erfindung dadurch erreicht,
daß der Austrittsquerschnitt für die Gase der Hauptladung und für die Gase der Nebenladung und
andererseits die Verbrennungscharakteristik der beiden Ladungen so bestimmt sind, daß während der Dauer der
Verbrennung die von der Nebenladung entwickelten Gase sich im Überdruck gegenüber den von der Hauptladung
entwickelten Gase befinden.
Pulverladung in Patronen
Anmelder:
Activa Ibera S.A., Genf (Schweiz)
Activa Ibera S.A., Genf (Schweiz)
Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Lehmann, Patentanwalt, München 5, Papa-Schmid-Str. 1
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 13. August 1954
Schweiz vom 13. August 1954
Albert Augustin Alexandre Darche,
Bondy, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Dabei wird weiterhin durch die Erfindung die wichtige Bedingung erfüllt, daß Hauptladung und Nebenladung"
die gleiche Verbrennungsdauer aufweisen.
Bei den an sich schwer zu analysierenden Verbrennungsvorgängen innerhalb der Pulverladungen von Schußwaffenmunition
wirken nebeneinander mechanische, Erosions- und physikalisch-chemische Vorgänge wie Korrosion.
Bei automatischen Schußwaffen erhöht das Schießen die Erosion, indem die Erwärmung der angegriffenen
Teile sich stark der Verbrennungstemperatur des Pulvers nähert. Die Verbrennungstemperatur ist ein Faktor, der
die Anwendungsmöglichkeit begrenzt. Die Wandung des Rohres widersteht dann noch weniger den kombinierten
mechanischen und chemischen Einflüssen, deren Nebeneinanderbestehen durch die Dauer des Schießvorganges
vergrößert wird.
Die Abnutzung ist im allgemeinen am größten zu Beginn der Bewegung des Geschosses im Rohr, und zwar
einmal wegen des Druckes, der sehr schnell auf sein Maximum anwächst, und weiterhin unter dem Einfluß
der gesamten, sehr verwickelten Vorgänge.
Als einen geeigneten Wert hinsichtlich der ringförmigen Nebenladung kann man folgendes zugrunde legen: Die
Nebenladung kann sich auf die ganze Länge der Hauptladung erstrecken, sie kann sich auch nur auf eine bestimmte
Länge der Hauptladung erstrecken, und zwar in diesem Falle auf den vorderen Teil der Hauptladung,
d. h. den Teil, der auf das Geschoß zu hegt.
Im ersteren Falle ist die Innenwandung des Rohres von den Gasen der Hauptladung isoliert. Im zweiten
Falle ist die Isolierung der Innenwandung des Rohres nur auf einem gewissen Teil des Durchganges des Geschosses
80-9 528/104
durch das Rohr gegeben. Dies bedeutet im allgemeinen keinen Nachteil. Andererseits wird die Isolierung der
Innenwand durch eine radiale Verdichtung der isolierenden Gasschicht erreicht.
Man kann für die Hauptladung und für die Nebenladung jedes geeignete Schießpulver verwenden. Man
kann Röhrenpulver verwenden, wobei die äußeren Oberflächen und die Endflächen besonders behandelt sind, ωι =
beispielsweise durch teilweise Denitrierung, die sich auf
kann Röhrenpulver verwenden, wobei die äußeren Oberflächen und die Endflächen besonders behandelt sind, ωι =
beispielsweise durch teilweise Denitrierung, die sich auf
eine bestimmte Tiefe erstreckt. Auf diese Weise werden 10 dies wird für f 2 = f
die entwickelte Wärmemenge des Pulvers und die Verbrennungsgeschwindigkeit bestimmt.
die entwickelte Wärmemenge des Pulvers und die Verbrennungsgeschwindigkeit bestimmt.
Die Verwendung derartiger Schießpulver gestattet, ohne Vergrößerung des Maximaldruckes die Wärmemenge
der gesamten Ladung zu erhöhen.
Bei den gewöhnlichen Schußwaffen verwendet man eine Pulverladung ω von einer Stärke f.
- Gemäß der Erfindung kann man für dasselbe Rohr und dasselbe Geschoß eine Hauptladung Ct)1 von einer Stärke
Ladung kann auf den Mindestwert A2 ω = α>2 herabgesetzt
werden, um das Rohr gegen die Wirkung der Gase der Hauptladung abzuschirmen.
Das Gewicht G)1 der Hauptladung wird um so kleiner
sein, je größer ihre Stärke fx ist.
Man erhält
ω
—
—
Tx
O)1 = (1 — A2) ω —,
/ι
ζ. B. mit A2 = 0,15, f = 955 · 103 und fx = 1200 · 103
erhält man Ct)1 = 0,676 ω.
Für eine vergrößerte Geschoßgeschwindigkeit bedeutet das Totalgewicht Co1 + co2 der Ladung eine Verminderung
von 17,4 °/o gegenüber einer gewöhnlichen Ladung.
Man kann das vorangehende Zahlenbeispiel präzisieren,
fx>f verwenden und eine Nebenladung ω2 von der ao indem man beispielsweise ein Geschoß von einem GeStärke
fz<.f- wicht p = 6,4 kg, eine Pulverladung ω = 3,2 g und eine
Wenn man ein Pulver geringerer Energie verwendet als Dichte der Ladung Δ = 0,80, einen Höchstdruck P
= 3500 kg/cm2, ein Rohrvolumen C = 20 dm3 und ein
Volumen der Pulverkammer c' = 4 dm3 nimmt. Für ein
gewöhnlich für die Ladung Ct)1 und ein Pulver höherer
Energie für die Ladung ω2, ist die entwickelte Wärme
menge im ganzen vermindert nach folgender Bedingung 25 klassisches Rohr wird die Anfangsgeschwindigkeit des
f (χ) -L. f ω — fa) (i) Geschosses 965 m/sec sein.
1122 ' Für ein vergleichbares Rohr gemäß der Erfindung mit
ohne das Gewicht der Ladung zu verändern, d. h.· einer Pulverkammer von 3,3 dm3 wird die Anfangs-
Ct)1 + O)2 = co. geschwindigkeit des Geschosses 1025 m/sec sein, was
Wenn andererseits die Dichte der Ladung ein wenig 30 einen Gewinn von 60 m/sec bedeutet. Die Vergrößerung
verändert ist, kann man dieselben ballistischen Eigen- der kinetischen Energie an der Mündung wird 13 % sein,
schäften verwirklichen. Man kann also denselben Haupt
druck und dieselbe Anfangsgeschwindigkeit erreichen wie im Falle einer gewöhnlichen Ladung mit dem Vorteil
einer weit geringeren Abnutzung des Rohres. Wenn man für die Teilladungen Cu1 und Ct)2
Ct)1 = A1Ct) und Ct)2 = A2 ω
setzt, was für
ωι + ω2 = ω un(i A1 + ^2 = 1
bedeutet, erhält man mit f, fz und A2
f =
Bei f, fx und A2 erhält man
fx-f
A,=
fi-f,
(2)
(3) Man kann für die Nebenladung ein Pulver mit sehr verminderter Verbrennungstemperatur verwenden und
erhält doch kaum eine wesentliche Verminderung der Pulverenergie.
Wenn man für die Hauptladung ein starkes progressives
Pulver verwendet, kann man im allgemeinen für den gleichen Höchstdruck die Anfangsgeschwindigkeit um
10 bis 15°/o erhöhen, so daß man die Lebensdauer des
Rohres um das Fünffache erhöht.
Dieses doppelte Resultat erhält man, ohne daß es notwendig ist, irgendeine Änderung am Rohr oder Geschoß
oder am äußeren Umfang der Hülse bzw. Kartusche vorzunehmen.
Die Erfindung ist anwendbar praktisch bei allen Rohren, deren Geschosse in Patronenhülsen eingesetzt sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dargestellt:
1 ist ein Geschoß, welches in die Patronenhülse 2 ein-
O)1 + CO2
Für eine solche Dichte der Ladung kann man also das Volumen d des Pulverraumes vermindern. Dieses wiederum
gestattet, das Volumen des Bodenstückes zu vermindern, was besonders für Hinterlader interessant ist.
Andererseits kann man für das gleiche innere Volumen des Rohres C die ballistische Eigenschaft vergrößern
Wenn man wünscht, ist es möglich, die Gleichung (1) mit 5° gesetzt ist. Diese kann aus Messing oder Stahl bestehen.
< ω zu erhalten. Im Inneren ist ein zylindrisches Rohr 3 eingesetzt, bei
spielsweise aus Stahl. Dieses zylindrische Rohr trennt einen Teil der Höhe des Pulverraumes in zwei Teile, und
zwar ist der vordere Teil der Hauptladung 6 von dem Rohr 3 umschlossen. Es entsteht damit ein ringförmiger
Raum 11 für die Unterbringung einer Nebenladung. Das Rohr 3 kann sich auch über die ganze Länge der Hülse 2,
also damit der Hauptladung erstrecken.
Zusätzlich kann eine kleine Ladung Nitrozellulose-So pulver 13 im Bereich des Zündhütchens 14 vorgesehen
sein. Das Rohr 3 ist in seinem Vorderteil kegelstumpfförmig
ausgebildet. Es kann in seiner ganzen Länge einen Schlitz 4 tragen. Damit ist es federnd und kann elastisch
_ _ zusammengedrückt werden. Auf diese Weise kann das
l/p + 0,25 ω ■ Sie vergrößert sich noch bei Verminderung 65 Rohr 3 in das Innere der Hülse 2 eingeführt werden,
von ω. Das Rohr 3 weist einen Längsschnitt 4 auf, und man
von ω. Das Rohr 3 weist einen Längsschnitt 4 auf, und man
Um soweit wie möglich das Totalgewicht cox + ω2 der kann seinen Umfang an drei gleichmäßig verteilten
Pulverladung zu vermindern und andererseits ihre Ener- Stellen mit kopfförmigen Erhöhungen 5 versehen, die
gie zu vergrößern, kann man für die Nebenladung co2 sich an die Innenwandung des kegelstumpfförmigen vorein
gewöhnliches Nitrozellulosepulver verwenden. Diese 70 deren Teiles der Hülse 2 anlegen.
Q =
Für den gleichen Höchstdruck kann man die Anfangsgeschwindigkeit vergrößern. Diese ist, wenn j>
das Gewicht des Geschosses ist, umgekehrt proportional zu
Diese Erhöhungen können mit einem elastischen Material, wie Kautschuk, überzogen sein, so daß sich die
Erhöhungen elastisch, aber mit Druck gegen die Innenwandung der Hülse 2 abstützen. Damit wird das geschlitzte
Rohr 3 zentrisch gehalten, und zwar unbeweglich in der Längsrichtung im Inneren der Hülse 2.
Beim Zündvorgang wird zunächst die kleine Ladung 13 gezündet, und daraufhin verbrennen gleichzeitig die
Hauptladung 6 und die Nebenladung 11.
Zwischen den Gasen der Hauptladung und den Gasen der Nebenladung entsteht eine wechselseitige Diffusion.
Diese kann nur berechnet werden, wenn man gewisse vereinfachende Hypothesen einführt. In dem Rohr wird
es sich um eine Diffusion zwischen zwei Gasen handeln. Die Mischung wird nicht während der ganzen Verbrennungsdauer
konstant bleiben. Andererseits wird der Zustand laufend veränderlich sein.
Nur um eine Größenordnung festzulegen, daß man einen mittleren Wert erhält, wird angenommen, daß die
größte Gasdiffusion an der Mündung ist. Sie wird ungefähr das Tausendfache derjenigen sein, die dieselben Gase in
einer Sek. haben, wenn normale Druck- und Temperaturbedingungen zugrunde gelegt werden.
Die Wirkung der wechselseitigen Duffusion kann jedoch vernachlässigt werden. Man kann zugrunde legen,
daß sie praktisch gleich Null ist im Bereich der Verbindungsstelle zwischen der Kammer und dem Rohr und
im Anfangsbereich der Züge, wo die Abnutzung der Rohre im allgemeinen am größten ist.
Um einen wirksamen Schutz der Innenwandung des Rohres sicherzustellen, und zwar durch eine isolierende
Gashülle mit einer verminderten Temperatur ist es notwendig, daß sich der Abfluß der Gase laminar erstreckt,
und zwar mindestens auf eine bestimmte Länge.
Diese laminare Ausdehnung hält um so länger an, je höher die »Viskosität« der Gase ist. Diese »Viskosität«
vergrößert sich mit der Temperatur, und ihr Anwachsen kann mit einer ziemlich großen Präzision vermittels der
Formel von Sutherland berechnet werden. So wird z. B. zwischen 15 und 3000 Centigraden die »Viskosität«
für CO2 5,76mal größer sein. Man läßt bei gewöhnlichen
Drücken und in Übereinstimmung mit der kinetischen Theorie der Gase zu, daß die Viskosität nicht durch den
Druck beeinflußt wird. Aber bei erhöhten Drücken wächst die Viskosität der Gase bedeutend, und sie kann
nicht mehr vernachlässigt werden mit Bezug auf die internen molekularen Kräfte.
Ist der Druck = P, so wächst die Viskosität proportional auf Pa. Für die mittleren erhöhten Drücke ist der
Wert α = 0,50. Für die hohen Drücke in den Rohren wird der Wert noch viel höher sein. Bei Zugrundelegung
eines Wertes α = 0,75 für einen Druck von 2000 kg/cm2
wird die »Viskosität« des Gases 300mal größer sein als die bei atmosphärischem Druck.
Die kritische Geschwindigkeit in den Rohren wird von der Größenordnung der Anfangsgeschwindigkeit abhängen.
Man kann ferner annehmen, daß beim Erfindungsgegenstand der laminare Ausstoß der Gase längere Zeit
anhalten wird für die Gase der Hauptladung als für die Gase der Nebenladung. Das wird sich auf den größten
Teil der Länge des Rohres erstrecken. Auf jeden Fall wird dieses auf seiner ganzen Länge vor der Abnutzung
stark geschützt sein.
Claims (5)
1. Pulverladung in Patronen hinter dem Geschoß, die aus einer inneren Hauptladung und einer konzentrisch
um sie angeordneten und über eine bestimmte Länge der Hauptladung sich erstreckenden Nebenladung
besteht, die beide durch ein Rohr aus unverbrennbarem Stoff getrennt sein können, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hauptladung (6) von hinten her gezündet wird und beide Ladungen verschiedene
Zusammensetzungen solcher Art aufweisen, daß die Verbrennungstemperatur der Nebenladung (11) niedriger
als die der Hauptladung (6) ist.
2. Pul verladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Austrittsquerschnitt für die Gase der Hauptladung und für die Gase der Nebenladung
und andererseits die Verbrennungscharakteristik der beiden Ladungen so bestimmt sind, daß während der
Dauer der Verbrennung die von der Nebenladung (11) entwickelten Gase sich im Überdruck gegenüber den
von der Hauptladung (6) entwickelten Gase befinden.
3. Pulverladung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hauptladung (6) und Nebenladung
(11) die gleiche Verbrennungsdauer aufweisen.
4. Pulverladung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine kleine Übertragungsladung
(13) größerer Verbrennungsgeschwindigkeit als die der Haupt- und Nebenladung in Berührung mit dem Zünder (14) angeordnet ist.
5. Pulverladung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hauptladung (6) von
der Nebenladung (11) trennende Rohr (3) auf seiner ganzen Länge geschlitzt (4) ist und eine ringförmige
Feder bildet, wobei es auf seinem Umfang gleichmäßig verteilt knopfförmige Erhöhungen (5) trägt, die mit
einer elastischen Schicht, wie Kautschuk, überzogen sein können und sich an dem zylindrischen und dem
kegelstumpfförmig eingezogenen Teil der Patronenhülse (2) anlegen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 21938, 622 923;
französische Patentschrift Nr. 815 871;
USA.-Patentschrift Nr. 654 471.
Deutsche Patentschriften Nr. 21938, 622 923;
französische Patentschrift Nr. 815 871;
USA.-Patentschrift Nr. 654 471.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 8O9i 528/1M 5.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1210609X | 1954-08-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1031184B true DE1031184B (de) | 1958-05-29 |
Family
ID=4563187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA23216A Pending DE1031184B (de) | 1954-08-13 | 1955-08-10 | Pulverladung in Patronen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE540530A (de) |
DE (1) | DE1031184B (de) |
FR (3) | FR1210609A (de) |
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- BE BE540530D patent/BE540530A/xx unknown
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