DE1918163A1 - Consumable cartridge case and method of making them - Google Patents
Consumable cartridge case and method of making themInfo
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Description
A 37 305 b . Ί 918163A 37 305 b. Ί 918163
9οApril 1969
ly-359οApril 1969
ly-35
Allied. Research Associates Inc. Virginia Road, Concord, Massachusetts USAAllied. Research Associates Inc. Virginia Road, Concord, Massachusetts United States
Verbrauchbare Patronenhülse und Verfahren zu ihrer Herstellung.Consumable cartridge case and process for their manufacture.
Die Erfindung betrifft eine verbrauchbare PatronenhülseThe invention relates to a consumable cartridge case
und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.and a method for their production.
Es sind bereits gehäuselose Patronenhülsen bekannt, die je doch infolge ihrer Zerbrechlichkeit 3 insbesondere für die Munition kleiner Handfeuerwaffen nicht ungeeignet sind. Militär- und Sportwaffen werden dahez* durchgehend. Patronen mit Hülsen aus Metall verwendet, die hohe Kamin erdrücke aushalten, ferner Kombinationen aus Metall und/ Kunststoff und Metall und Papier, z.B. für Schrotgewehrey ate. etwas niedrigere KammerdrÜcke aüfvreisen, Sie/ MetallhülseThere are already frameless cartridge cases known, but due to their fragility 3, in particular, are not unsuitable for the ammunition of small handguns. Military and sporting weapons are used throughout dahez *. Cartridges with cases made of metal are used that can withstand high chimney pressures, as well as combinations of metal and / plastic and metal and paper, e.g. for shotgun guns. Aüfvreisen slightly lower chamber pressures, you / metal sleeve
-2 ^-2 ^
0 98 4 370.30-30 98 4 370.30-3
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bildet ein Problem für den Y/affenkonstrukteur, da sie nach dem Abfeuern der Y/affe zurück bleibt und ausgeworfen werden muß, ehe eine weitere Patrone in die Kammer eingeschoben und abgefeuert werden kann. Obwohl der Versuch gemacht wurde, verbrauchbare Hülsen zu verwenden, hat die Zerbrechlichkeit derartiger Hülsen dazu geführt, daß die Konstrukteure creates a problem for the Y / monkey designer, since she copies the firing of the monkey remains behind and must be ejected before another cartridge is inserted into the chamber and can be fired. Although attempts have been made to use consumable sleeves, the fragility of such sleeves has resulted in designers
ΘIL "DfGTl*ΘIL "DfGTl *
mindestens / metallischen Träger oder Verstärkungselemente aus Metall für notwendig halten, wodurch die Probleme beim ^ Auswerfen wohl etwas gemildert, aber nicht beseitigt werden. . , ·at least / metallic supports or reinforcing elements made of metal, which will alleviate the problems with ejecting, but not eliminate them. . , ·
Als verbrauchbare oder verbrennbare Patronenhülsen hat man zu Unrecht die früheren Papierhülsen angesehen^ die nicht mehr als ein handlicher Behälter für die notwendige Menge an Schwarzpulver und für die Kugel waren» Die neuerdings vorgeschlagenen verbrennbaren oder varbrauchbaren Hülsen bestehen normalerweise aus einem Materials das beim Abfeuern der Waffe verbraucht wird. Die früheren Papierhülsen sind hierbei für moderne Waffen vollständig ungeeignet. Sie erleichtern nur etwas die Handhabung der Patronen. Die modernen verbrauchbaren Patronenhülsen sind * zwar besser, erfüllen'jedoch noch nicht die strengen Anforderungen, die bei modernen Waffen mit großer Feuergeschwin- digkeit gestellt v/erden. Die Verwendung metallischer Einsätze an kritischen Stellen führt zu dem obengenannten Problem des Auswerfens,; außerdem wird die Herstellung der Pa-" ' tronenbei Verwendung'von Vef Stärkungselement en erschwert*'"As consumable or combustible cartridge cases one has wrongly regarded the earlier paper tubes ^ which no longer serve as a handy container for the necessary Amount of black powder and for the bullet were »The recently proposed combustible or usable Sleeves are usually made of a material that Firing the gun is consumed. The earlier paper tubes are completely unsuitable for modern weapons. They just make the cartridges a little easier to handle. The modern expendable cartridge cases are * Although better, they do not yet meet the strict requirements for modern weapons with a high rate of fire placed v / earth. The use of metallic inserts in critical places leads to the problem mentioned above of ejecting; in addition, the production of the pa- " 'Tronen when using' Vef strengthening elements made more difficult * '"
33er Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine ver-.brauchbare Patronenhülse zu schaffen, die die lachteile der bekannten Hülsen vermeidet.33er invention is now based on the object of a usable Cartridge case to create the laughable parts avoids the known sleeves.
. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in das . verbrennbare Treibmittel Fäden oder Fasern aus Kohlenstoffeingebettet sind.. ' .'"'.".. ...·'.'. '" * " . : . According to the invention this is achieved in that in the. Combustible propellants are embedded in threads or fibers made of carbon .. '.'"'." .. ... ·'. '. '" *". :
909843/0303909843/0303
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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Me Fäden aus Kohlenstoff sind brennbar, also verbrauchbar, geben der Hülse jedoch eine hohe Festigkeit. I.Ian erhält •hierdurch äußerst kräftige Gehäuse, wenn die Fäden in einebrennbare Kasse eingebettet v/erden. Tatsächlich kann die Festigkeit moderner I-Ietallhülsen beträchtlich übertroffen werden.Me threads made of carbon are flammable, i.e. consumable, however, give the sleeve a high level of strength. I.Ian receives • This makes the case extremely strong when the threads are in a combustible Checkout embedded v / earth. In fact, the strength of modern metal sleeves can be considerably exceeded will.
Die erfindungsgemäße Hülse kann dadurch hergestellt werden, daß um einen Dorn gewickelte Fäden imprägniert v/erden, daß Fasern in ein Treibmittel eingebracht werden, daß ferner ein brennbares imprägniertes Fasergewebe gebildet wird, in dem ein Gemisch aus Fasern und Treibmittel unter Druck geformt oder gegossen wird.The sleeve according to the invention can be produced by that threads wound around a mandrel are impregnated, that Fibers are introduced into a propellant that furthermore a combustible impregnated fiber fabric is formed, in which a mixture of fibers and blowing agent is molded or poured under pressure.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung v/erden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in derExemplary embodiments of the invention are provided below explained with reference to the drawing in which
Fig. 1 schematisch eine geschichtete PlatineFig. 1 schematically shows a layered board
des eiCLndungsgemäßen Materials in einer Stufe seiner Herstellung zeigt,of the proper material in one Stage of its manufacture shows
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des erfindungsgemaßen Schichtmaterials.Fig. 2 shows a cross section of the inventive Layer material.
Fig.. 3 zeigen im Schnitt die Reihenfolge bei derFig. 3 show in section the sequence in the
ι? j.];ers-fceliung der .erfindungsgemaßen verbrauchbaren Patronenhülse.ι? j.]; ers -fc e liung the .inventive consumable cartridge case.
·' ■ - "'-I" Fig'. ■ 6 zeigt .eine f.ertige .erfindungsgemäße Patrone, .. die für "Waffen geeignet ist, die von außen gezündet werden. · '■ - "'-I" Fig '. 6 shows .a ready-to-use cartridge according to the invention, .. which is suitable for "weapons that are ignited from the outside.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der erfinr ' dungsgemäßen Patrone, die mit einem Zündsatz ■ ■ . ■ versehen ist. .' ...Fig. 7 shows another embodiment of the invention 'proper cartridge with an ignition charge ■ ■. ■ is provided. . ' ...
Fig. 8 zeigt eine Spritzform zur Herstellung der er-Fig. 8 shows an injection mold for producing the
... findungsgeinäßen Patronenhülse.... original cartridge case.
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iy-35 ■ ' Λiy-35 ■ 'Λ
Pig. 9 zeigt eine Strarigpreßform zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Patronenhülse. 'Pig. 9 shows an extrusion mold for producing a cartridge case according to the invention. '
Fig.10 zeigt im Querschnitt eine andere Ausführungsform der .erfindungsgemäßen Hülse.10 shows another embodiment in cross section the .invention sleeve.
Fig.11 zeigt·im Schnitt einen Dorn und ein auf . '·. diesem angeordnetes Treibmittel gemäß;11 shows a mandrel and a section in section. '·. this arranged propellant according to;
einer anderen Ausführungsform zur Herstellung der erfindungsgemäßen Hülse.another embodiment for manufacture the sleeve according to the invention.
* ■ Fig.12 zeigt schematisch einen Teil einer elek- ,* ■ Fig.12 shows schematically part of an electrical,
trisch zu feuernden Waffe und eine in dieser in Ladestellung angeordneten erfindungsgeraäßen Hülse.trisch to be fired weapon and an arranged in this loading position according to the invention Sleeve.
Nachfolgend "wird die Zusammensetzung des Materials der erfinäungsgemäßen Patronenhülse und die Art und Weise seiner Herstellung beschrieben.In the following, the composition of the material will be that according to the invention Cartridge case and the method of its manufacture described.
Das widerstandsfähige Element der erfindungsgemäßen Patronenhülse besteht im Prinzip aus dünnen' Fäden aus Kohlenstoff, die in ein übliches Treibmittel eingebettet sind. Dieses Gemisch kann geschichtet oder mit anderen Materialien überzogen werden, um die gewünschte Hasse und die gewünsch-™ ten Oberflächeneigenschaften zu erreichen.The resistant element of the cartridge case according to the invention consists in principle of thin 'threads of carbon, which are embedded in a common propellant. This mixture can be layered or coated with other materials to create the desired hatred and desired- ™ to achieve the highest surface properties.
Die für die Erfindung geeigneten Kohlenstoffäden kann manThe carbon threads suitable for the invention can be
···.--. ·■ bzw. Kohle··· .--. · ■ or coal
in Fprm.handelsüblicher Fäden oder garnen aus Kohlensxoiy oder Graphit erhalten, wie sie z.B. von der Union Carbide Company unter dem liamen "Thornel" verkauft werden, einschließlich.'!VYB-Graphitgarn" und "TfB-Kohlenstoffgarn". Diese-Materialien werden hergesteilt, indem gesponnene oder gewobene Textilfaden, wie z.B. Eeyon o.dgl. bei hohen . .Temperaturen.verkohlt -werden*; Besonders geeignet für die .· ■Erfindung ist hierbei ein Kohlefaden \ . . mit ;einer Zug- ■in Fprm.handelsüblicher threads or fabrics of Kohlensxoi y or graphite obtained, as they are sold by the Union Carbide Company under the liamen "Thornel®" eg, including. '! VYB-graphite yarn "and" TFB carbon yarn. "These materials are hergesteilt by spun or woven textile yarn, as -Will at high .Temperaturen.verkohlt eg Eeyon or the like. *;.. particularly suitable for · ■ invention is here a carbon filament \ with;.. a tensile ■
9.8i-37 0.3O3.'-■9.8i-37 0.3O3 .'- ■
_ : BAD ORIGiNAL _ : BAD ORIGiNAL
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festigkeit von etwa 12 600 kg/cm2 (180 OOO'p.s.i.), einem spezifischen Gewicht von 1.42 g/cm , einem Elastizitätsmodul von 1 750 000 kg/cm (25 x 10 ρ,β.1.), einem äquivalenten Durchmesser von 7,4 Micron und einem Kohlenstoffan teil von 99»1 Gewichtsprozent. Wenn gewünscht, können bis zu 10 Gewichtsprozent der Pasern Glasfasern derart sein, die als Füllstoffe für Epoxyharze verwendet werden.strength of about 12 600 kg / cm 2 (180 OOO'p.si), a specific weight of 1.42 g / cm, a modulus of elasticity of 1 750 000 kg / cm (25 x 10 ρ, β.1.), an equivalent Diameter of 7.4 microns and a carbon component of 99 »1 percent by weight. If desired, up to 10% by weight of the fibers can be glass fibers of the type used as fillers for epoxy resins.
in
Die Kohlenstoffäden können/Längen von ein paar Milimetern geschnitten werden? wobei in manchen Fällen Längen Ms zu
etwa 5 cm o.dgl. verwendet werden. In Abhängigkeit davon,
ob eine bevorzugte oder eine zufällige Orientierung der Fasern in dem Endprodukt gewünscht ist, können verschiedene
Techniken angewandt werden, um die Fasern in daß Treibmittel
einzubetten. Allgemein wird bevorzugt, das Treibmittel zu verflüssigen oder wenigstens zu erweichen, um die Fäden
in das Treibmittel einführen zu können, \ienn beispielsweise
das gewünschte Treibmittel ausreichend thermoplastisch ist,
und zwar bei Temperaturen, bei denen es stabil ist, kann eine Wärmebehandlung erfolgen. Es kann aber auch ein Lösungsmittel
für das Treibmittel verwendet werden.in
Can the carbon threads / lengths of a few millimeters be cut ? in some cases lengths Ms of about 5 cm or the like. be used. Depending on whether preferred or random orientation of the fibers in the final product is desired, various techniques can be used to embed the fibers in the blowing agent. It is generally preferred to introduce the blowing agent to soften at least liquefy or around the threads in the blowing agent, \ for example IENN the desired blowing agent is sufficiently thermoplastic, namely at temperatures at which it is stable, can be performed a heat treatment. However, a solvent can also be used for the propellant.
Die chemische Jiatur des Treibmittels ist nicht wichtig, außer insoweit, daß instabile Explosivstoffe offensichtlich ungeeignet sind. Die notwendigen physikalischen Eigenschaften sind für eine ganse Anzahl handelsüblich verfügbare^ Treibmltter'ch'arakteristisch,," Das Material sollte je-" doch über den Temperaturbereich festbleiben, der beim Gebrauch und bei der Lagerung des Produktes zu erwarten ist. TJm öle Zugabe der Kohlenstoffasern zu ermöglichen,' sollte das Material für diesen Zweck ausreichend thermoplastisch sein oder es sollte in einem geeigneten flüchtigen Lösungsmittel "löslich'sein, mit dem es "chemisch Jedoch nicht" reä-•giert· Sq sind beispielsweise zahlreiche übliche -Treibmit-The chemical nature of the propellant is not important, except to the extent that unstable explosives are obviously unsuitable. The necessary physical properties are commercially available for a large number of ^ Propellants' characteristic, "The material should ever-" but remain stable over the temperature range expected during use and storage of the product. TJm oils to allow addition of the carbon fibers' should the material should be sufficiently thermoplastic for this purpose or it should be in a suitable volatile solvent "be soluble, with which it reacts" chemically but not "• Sq are, for example, numerous common propellants
S0S843/O3O.3S0S843 / O3O.3
'"■·■. -, . - BAD OBIGINAL'"■ · ■. -,. - BAD OBIGINAL
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tel in Aceton löslich.tel soluble in acetone.
Mit zwei üblichen Treibmittelgemischen wurden gute Resultate erzielt. In einem Fall wurde ein Raketentreibmittel, wie z.B.. eine übliche Lösung aus Amoniumperchlorat-Gummi in Aceton (die Menge des Acetons reichte aus, um das Ma-•terial zu lösen) mit 25 Volumen-Prozent Kohlenstoffasern gemischt, Bach dem Verdampen des Lösungsmittels erhielt man ein festes Material, das eine hohe mechanische Festigkeit aufwies. Das Material wurde verbrannt und es wurde festgestellt, da-ß nur ein vernachlässigbar kleiner Rest zurückbliebcGood results have been obtained with two common propellant mixtures achieved. In one case, a rocket propellant was used such as a common solution of ammonium perchlorate gum in acetone (the amount of acetone was sufficient to make the • material to dissolve) mixed with 25 percent by volume carbon fibers, Bach received from evaporation of the solvent a solid material exhibiting high mechanical strength. The material was burned and it became found that only a negligibly small remainder remained
Ein zweites geeignetes Material erhielt man durch Mischen .von 20 Volumen-Prozent derselben Faser mit einer Lösung aus "Hercules Unique Smokeless Powder", einem handelsüblich erhältlichen Pulver auf Doppelbasiss das Nitroglycerin und Nitrozellulose enthält, und das in einer zur Lösung des Pulvers ausreichenden Menge Acton gelöst war. Die Kohlefaden wurden auf eine Länge von etwa 5 mm geschnitten. Die nach dem Verdampfen des Lösungsmittels erhaltene Masse hatte eine hohe mechanische Festigkeit und verbrannte bis auf einen vernachlässigbaren Rest.A second suitable material was obtained by mixing .from 20 percent by volume of the same fiber with a solution of "Hercules Unique Smokeless Powder", a powder commercially available on double-base s containing the nitroglycerin and nitrocellulose, and that amount sufficient in the solution of the powder Acton was resolved. The carbon threads were cut to a length of about 5 mm. The mass obtained after evaporation of the solvent had a high mechanical strength and burned up to a negligible residue.
Für einige Zwecke können Patronenhülsen aus dem oben beschriebenen Material hergestellt werden, indem einfach Kohlenst of faden mit,, ,einer Lösung aus einem-üblichen Treibr mittel gemischt werden, worauf man das Lösungsmittel verdampfen läßt. Das Material erhält durch die Kohlefaden jedoch nur dann eine große Festigkeit, wenn-sie Ip. das weichere 'Treibmittel vollständig eingebettet sin&j imd man kann hohe örtliche Festigkeiten an der Oberfläche «es Materials-erreichen.. Die chemischen'. Eigenschaften, der M§.s~ se können es erfordern, daß ihre Oberfläche vor" XtJ-ft oderFor some purposes, cartridge cases can be made of the material described above, by simply carbon f of thread with ,,, a solution of one-conventional blowing r medium are mixed, then allowed to evaporate the solvent. The carbon thread only gives the material a high level of strength if it is Ip. The softer 'blowing agent is completely embedded and one can achieve high local strengths on the surface of the material. The chemical'. Properties of the M§.s ~ se may require that their surface be before "XtJ-ft or
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Feuchtigkeit geschützt werden muß. In diesen Fällen wird bevorzugt beispielsweise die nachfolgend beschriebene Konstruktion verwendet.Moisture must be protected. In these cases, for example, the construction described below is preferred used.
In Fig. 1 ist eine Sandwich-Konstruktion gezeigt, die sich zur Herstellung der erfindungsgemäßen Hülse eignet. Sie besteht im wesentlichen aus äußeren Schichten 1, die aus einem festen Treibmittel bestehen, zwischen welchen eine oder mehrere Schichten 2 aus einer Kasse aus Treibmittel und Kohlenstof fasern liegen, wie oben beschrieben wurde. Die Schichten ■ 1 können z.B. durch Walzen, Strangpressen oder durch Kalandern des üblichen Treibmittels hergestellt werden, das durch Wärme oder mit Hilfe eines Lösungsmittels, wie z.B. Aceton erweicht wird, wobei für die meisten Zwecke Schichten der gewünschten Dicken herstellbar sind. Derartige Schichten und Folien können in geeigneter Weise gelagert werden, wobei zwischen sie Folien aus Polyäthylen gelegt werden.In Fig. 1 a sandwich construction is shown which is suitable for producing the sleeve according to the invention. she consists essentially of outer layers 1, which consist of a solid propellant, between which one or more Layers 2 are from a cash register of propellant and carbon fibers, as described above. The layers ■ 1 can e.g. be produced by rolling, extrusion or by calendering the usual blowing agent, the is softened by heat or with the aid of a solvent such as acetone, with layers for most purposes the desired thicknesses can be produced. Such layers and foils can be stored in a suitable manner with polyethylene foils being placed between them.
Die Schicht 2 kann in derselben Weise aus erweichtem oder gelöstem Treibmittel, das mit Kohlenstoffasern gemischt ist, in Form einer Folie hergestellt werden. Danach wird ein zusammengesetztes Schichtmaterial hergestellt, wie Fig.2 zeigt, indem die übereinander gelegten Schichten 1 und 2 unter Wärme und Druck gewalzt werden.oder indem zuerst die einander zugewandten Flächen" der Schichten oder Folie mit '_ . Aceton erweicht und, die Folien unter Druck, gewalzt werden., · Die Mindestdicke des fertigen in Fig.2 dargestellten Laminats liegt aus praktischen Gründen bei etwa 20 mm« Diese Dicke, eignet sich zur Herstellung von Hülsen.für kleine Feuerwaffen, z.B. für die Kaliber 0,22 und .0,30 (Zoll).The layer 2 can be made of softened or in the same way dissolved propellant mixed with carbon fibers, be made in the form of a film. A composite layer material is then produced, as shown in FIG shows by rolling the superimposed layers 1 and 2 under heat and pressure. or by first the facing surfaces "of the layers or foil with '_. Acetone is softened and, the foils are rolled under pressure., · For practical reasons, the minimum thickness of the finished laminate shown in FIG. 2 is about 20 mm Thick, is suitable for making pods. For small ones Firearms, e.g. for calibers .22 and .0.30 (inch).
Das Laminat nach den Fig. 1 und 2 kann auch so hergestellt werden,.daß die sich gegenüberliegenden Flächen der Schich-• ten 1 mit-Aceton erweicht werden? daß eine Schient-beschnit-The laminate according to FIGS. 1 and 2 can also be produced in this way be, .that the opposite surfaces of the layers • 1 are softened with acetone? that a splint has been cut
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tener, 0,5 mm langer Kohlenstoffasern auf die Oberfläche von einer der Schichten 1 aufgestreut wird, und daß dann die Folien 1 und die Zwischenschicht 2 aus Pasern zu einem Laminat zusammengewalzt v/erden, das in der Mitte viel Kohlenstoffasern enthält, jedoch keine in den Außenflächen. tener, 0.5 mm long carbon fibers on the surface is scattered by one of the layers 1, and that then the foils 1 and the intermediate layer 2 made of fibers to one Rolled together a laminate that contains a lot of carbon fibers in the middle, but none in the outer surfaces.
• Eine geeignete Möglichkeit besteht noch darin, die Kohlenötoffasern mit einer lösung eines Treibmittels in Aceton zu mischen, das Gemisch auf die Oberfläche von einer der• Another suitable option is to use the carbon fibers To mix with a solution of a propellant in acetone, apply the mixture to the surface of one of the
»Folien 1 aufzugießen, um eine Schicht mit gewünschter Dicke ■zu bilden. Nach einer geeigneten Härtung der Masse durch Verdampfung des Lösungsmittels wird die andere Folie 1 aufgebracht und in der oben beschriebenen V/eise das Verbundmaterial hergestellt. Ein geeignetes Gemisch hierfür besteht aus 20 Gewichtsteilen 4 mm langer Fäden mit einem Durchmesser von etwa 9,5 Micron und 80 Gewichtsteilen eines üblichen Treibmittels, das in einer zur Lösung ausreichen-»Pour foils 1 on to form a layer of the desired thickness. After a suitable hardening of the mass through Evaporation of the solvent, the other film 1 is applied and the composite material in the manner described above manufactured. A suitable mixture for this consists of 20 parts by weight of 4 mm long threads with a About 9.5 microns in diameter and 80 parts by weight one common propellant, which is sufficient to dissolve in a
den Menge an Aceton gelöst ist.the amount of acetone is dissolved.
In Fig. 3 ist eine geeignete Form zur Herstellung einer Hülse aus dem Material nach Fig.2 dargestellt. Das Schichtmaterial 8 wird in die Form eingebracht. Die Form wird vor-In Fig. 3 is a suitable mold for making a Sleeve made of the material shown in Figure 2. The layer material 8 is placed in the mold. The shape is
^ zugsweise etwas* erwärmt, um die Formgebung zu erleichtern.^ preferably a little * warmed up to make shaping easier.
' Die Matrize 10/der Kolben oder Stößel 12 werden dann unter Wärme und Druck oder unter Verwendung eines Lösungsmittels und Druck zusammengebracht, so daß die Schichten bzw. das • Schichtmaterial fließt und den Formhphlraum ausfüllt. Das ^ der Maschine zugewandte Ende des Kolbens ist mit einem Absperring' 14 versehen, der mit einer entsprechenden Aussparung 1.6 zusammenwirkt, um das Ende der Hülse abzuklemmen und zu beschneiden.'The die 10 / the piston or ram 12 are then under Heat and pressure or using a solvent and pressure brought together so that the layers or the • Layer material flows and fills the mold cavity. The ^ the end of the piston facing the machine is provided with a shut-off ring 14 which has a corresponding recess 1.6 cooperates to pinch off and trim the end of the sleeve.
Fig.4 zeigt wie die Formhälften zusammengepreßt werden. .Fig.5 zeigt den Zustand, wenn die Formgebung beendet ist. .4 shows how the mold halves are pressed together. Fig. 5 shows the state when the shaping is finished. .
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Die Formen werden dann getrennt und die fertige Hülse 18 herausgenommen. Für eine von außen zu zündende Waffe, z.B. eine mit Zündhütchen und Kugeln versehene Waffe, die durch ein äußeres Perkusionszündhütchen gezündet wird, ist die oben in Verbindung mit den Fig. 3 bis 5 beschriebene Hülse besonders geeignet. In die Hülse wird ein zusätzliches •Treibmittel 20 eingefüllt und in das offene Ende eine Kugel 22 eingesetzt. Wird eine lange Lagerzeit unter schädlichen Bedingungen gefordert, so kann die Hülse mit einem brennbaren, wasserfesten Material überzogen werden, z.B. einem Lack öder einem anderen wasserfesten Kunstharz, Der Überzug kann durch Aufsprühen oder Eintauchen aufgebracht -werden und bildet eine wasserdichte Abdichtung bzw. einen Verschluß sowohl für die brennbare Hülse als auch für die Verbindungsstelle zwischen Hülse und Kugel.The molds are then separated and the finished sleeve 18 removed. For a weapon to be ignited from the outside, e.g. a weapon provided with primers and bullets that is ignited by an external percussion primer is the The sleeve described above in connection with FIGS. 3 to 5 is particularly suitable. An additional one is placed in the sleeve • Filled with propellant 20 and inserted a ball 22 into the open end. Will be a long storage period under harmful Conditions required, the sleeve can be coated with a flammable, waterproof material, e.g. a Lacquer or another waterproof synthetic resin, the coating can be applied by spraying or dipping and forms a watertight seal for both the combustible sleeve and the Connection point between sleeve and ball.
Soll die Hülse in modernen Waffen verwendet werden, die sich für verbrennbare Hülsen eignen, so kann sie nach einem Verfahren hergestellt werden, das dem oben in den Verbindung mit den Fig. 3 bis 5 beschriebenen ähnlich ist. In diesem Fall hat/Hoeh. die Matrize eine entsprechende Form, um eine zur Verwendung in derartigen Waffen geeignete Hülse zu formen. · ■ ■ 'The case is intended to be used in modern weapons that are suitable for combustible sleeves, they can be manufactured by a process similar to that described above in the connection with Figs. 3 to 5 described is similar. In this case has / Hoeh. the die has a corresponding shape, to form a sleeve suitable for use in such weapons. · ■ ■ '
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Wie Fig.7 zeigt, ist die Hülse 23 mit einer Aussparung 24 in ihrem Boden 25 versehen, wodurch eine Tasche für die Aufnahme eines Zündsatzes 28 , bzw. . , eines Zündhütchens gebildet wird.As FIG. 7 shows, the sleeve 23 has a recess 24 provided in their bottom 25, creating a pocket for receiving an ignition charge 28, respectively. , a primer is formed.
Um eine vollständig verbrauchbare Hülse herzustellen, kann das Zündhütchen 28 in derselben Weise wie die Hülse hergestellt werden. Hierzu wird ein geeignetes Zündgemisch mit Kohlenstoffasern gefüllt, wodurch man eine ausreichende mechanische Festigkeit erhallt, so daß keine metallischen Verstärkungselemente notwendig sind.To make a fully consumable case, primer 28 can be made in the same manner as the case will. For this purpose, a suitable ignition mixture is filled with carbon fibers, whereby a sufficient mechanical strength obtained so that no metallic reinforcement elements are necessary.
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Die Fläche 30 des Zündsatzes'28 ist vorzugsweise gegen die Fläche 32 der Hülse etwas zurückgesetzt "bzw. ausgespart, , um eine zufällige Explosion des Zündsatzes zu verhindern. Das Gehäuse kann mit einem Überzug 33 versehen sein, um das Gehäuse und den Zündsatz wasserfest bzw. widerstandsfähig gegen Wasser zu machen und um den Zündsatz besser an Ort und Stelle zu halten. ·The surface 30 of the Zündsatzes'28 is preferably against the Surface 32 of the sleeve slightly set back "or recessed,, to prevent accidental explosion of the primer. The housing can be provided with a coating 33 to To make the housing and the primer waterproof or resistant to water and to make the primer better hold in place. ·
V/ie Fig.7 zeigt, werden in das Gehäuse zusätzlich ein Treibmittel 34 eingefüllt und eine Kugel 23' eingesetzt, um eine fertige Patrone zu bilden. 'Diese Patrone kann in konventionellen Y/affen abgefeuert werden, die sich zum Abfeuern verbrauchbarer Hülsen eignen. Da keine metallischen Einsätze vorhanden sind, wird die gesamte Hülse verbraucht, da das einzige nicht brennbare Element die Kugel ist, die aus der "Mündung der Waffe austritt. Da das Gehäuse bzw« die Hülse außerdem in einer Stufe/ geformt werden kann, kann sie billig in großen Mengen fabriziert werden. Das durch Fasern verstärkte Material der Hülse ergibt eine äußerst hohe Festigkeit, so daß die Hülse normalen Beanspruchungen, die bei modernen Waffen mit; hoher Feuergeschv/indigkeit auftreten, gewachsen ist.V / ie Fig.7 shows, are also in the housing Propellant 34 filled and a ball 23 'inserted to form a finished cartridge. 'This cartridge can Fired in conventional Y / monkeys, which are directed towards the Firing consumable casings are suitable. Since there are no metallic inserts, the entire sleeve is used up, as the ball is the only non-combustible element which emerges from the "muzzle of the weapon. Since the housing or the case is also formed in a step / it can be manufactured cheaply in large quantities. The fiber reinforced material of the sleeve gives an extremely high strength, so that the sleeve normal Stresses associated with modern weapons; high rate of fire.
Die Zeit für die Formung liegt etwa bei 45 Sekunden, bei einer Temperatur von etwa 149° C (300° F) und einem Druck von etwa 35 bis 70 kg/cm2 (500 bis 1000 p.s„i.). Im allgemeinen liegen die Temperaturen bei der Formung etwa im Bereich von 93 bis 149° C (200 bis 300° F). Wenn swisehen ; beiden Hälften der Form eine Temperaturdifferenz von etwa 6° C (10° F) vorhanden ist, beginnt die Aushärtung und die Schrumpfung in der heißeren Formhälfte. Dies führt zu einem höheren Glanz und einer gleichmäßigeren Oberfläche, Wenn somit die Matrize etwa 6° C heißer ist, erhalt man ■ eine Hülse mit einer glänzenden äußeren Oberfläche,- Da :;The time for molding is about 45 seconds, at a temperature of about 149 ° C (300 ° F) and a pressure of about 35 to 70 kg / cm 2 (500 to 1000 psi.). Generally, molding temperatures will range about from 93 to 149 ° C (200 to 300 ° F). If swisehen; If there is a temperature difference of about 6 ° C (10 ° F) between the two halves of the mold, curing and shrinking will begin in the hotter mold half. This leads to a higher gloss and a more even surface. If the die is about 6 ° C hotter, you get ■ a sleeve with a glossy outer surface, - Da:;
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die Schrumpfung auch in der heißeren Forrahälfte eintritt, läßt sich das geformte Gehäuse bzw. die Hülse leicht von der Form lösen und mit dem Stempel herausziehen. Sie kann dann für eine weitere Behandlung z.B. zum Aufbringen des Zündhütchens transportiert werden.the shrinkage also occurs in the hotter half of the forrah, the molded housing or the sleeve can be easily detached from the mold and pulled out with the punch. she can then transported for further treatment e.g. to apply the primer.
Ist eine Hülse mit einem Zündsatz vorgesehen, so können die weiteren Bearbeitungen identisch mit denjenigen bei der Herstellung normaler Hülsen sein.If a sleeve with an ignition charge is provided, so can the further processing is identical to that for the production of normal sleeves.
Außer der oben beschriebenen Methode eignen sich noch andere Formtechniken zur Herstellung der erfindungsgemäßen Hülsen. So kann beispielsweise eine Spritzformung angewandt werden, wie in Fig.8 dargestellt ist. In diesem Fall wird eine Anordnung verwendet» die im wesentlichen identisch mit der geschlossenen Form nach Fig.5 ist, wobei jedoch die zu formende Masse durch eine Öffnung 40 gespritzt wird, um den Hohlraum 42 auszufüllen. Die Form der fertigen Hülse hängt von der Spritzform ab und kann beispielsweise gleich der in Fig.8 gezeigten sein. Für die durch Spritzen hergestellte Hülse eignet sich jedes der oben beschriebenen Gemische aus Fasern und Treibmittel, während bei Hülsen aus geschichteten Materialien eine Anzahl von Verformungen erforderlich sind, um die Schichten verschiedener Zusammensetzung zu formen. Wie oben beschrieben, sind zwei geeignete Mischungen für die einstufige Formgebung oder zur Herstellung eines Laminats, Mischungen · aus Kohlefaden in einem Amonium-Per<&orat'-Bindemittel bzw. Kohlefaden in einem Nitroglycerin-liitrozellulose-Bindemittel. . 'In addition to the method described above, other molding techniques are useful in making the present invention Pods. For example, injection molding can be used, as shown in FIG. In this case an arrangement is used that is essentially identical with the closed mold according to FIG. 5, but with the mass to be molded being injected through an opening 40 to fill the cavity 42. The shape of the finished sleeve depends on the injection mold and can for example, be the same as that shown in Figure 8. For the sleeve produced by injection molding is suitable for any of the mixtures of fibers and propellant described above, while sleeves made of layered materials require a number of deformations to make the layers different composition to shape. As described above, there are two suitable blends for the one-stage Shaping or for the production of a laminate, mixtures Made of carbon thread in an ammonium per <& orat 'binder or carbon thread in a nitroglycerin-nitrocellulose binder. . '
Zylindrische Hülsen können mit Hilfe der in Fig.9 gezeigten Einrichtung stranggepreßt werden. In diesem Falle drückt ein Stempel 44 das Gemisch 46 durch eine RingmatrizeCylindrical sleeves can be made with the help of the shown in Fig.9 Device to be extruded. In this case, a punch 44 pushes the mixture 46 through an annular die
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48, um ein brennbares zylindrisches Rohr 50 zu bilden, das aus in ein "brennbares Bindemittel eingelagerten Kohlenstoff . fäden besteht. Wie Pig»10 zeigt, können Hülsen hergestellt v/erden, wobei Rohrabschnitte 50' verwendet werden, die. an an einem Ende mit einem Stöpsel 52 desselben Materials geschlossen werden, wobei der Stöpsel mit einem zylindri-"sehen Ansatz 54 versehen ist, um ein Ende des Rohres zu verschließen. Der Stöpsel 52 kann mit einem Zündsatz 56 versehen sein.48 to form a combustible cylindrical tube 50 which made of carbon embedded in a "combustible binder". threads exist. As Pig »10 shows, pods can be made v / ground using pipe sections 50 'which. at be closed at one end with a stopper 52 of the same material, the stopper with a cylindri- "see Lug 54 is provided to close one end of the tube. The plug 52 can be primed with an ignition charge 56 be provided.
Obwohl für die Massenherstellung die Spritz- oder Preßformung normalerweise am wirtschaftlichsten ist, kann die erfindungsgemäße Hülse auch hergestellt werden, indem das Material auf einen Dorn aufgewickelt wird^.Although injection or compression molding is usually most economical for mass production, Sleeve according to the invention can also be produced by the Material is wound onto a mandrel ^.
In Fig.11 ist ein Dorn 60 gezeigt, der sich zur Herste!- lung verbrennbarer Hülsen eignet, die in der elektrisch gezündeten V/affe nach Pig.12 verwendbar sind. Hier werden Schichten aus Kohlenstoffgarn, das mit dem Treibmittel imprägniert ist, auf den Dorn 60 aufgewickelt, um einen Kokon 62 zu erzeugen. Das Kohlenstoffgarn kann auch auf den Dorn aufgewickelt und danach mit einer Lösung des * Treibmittels in Aceton imprägniert werden. Der Dorn 60 verjüngt sich etwas von seiner Mitte 61 aus auf die abgerundeten Enden 64 und 66' zu. In Fig. 11 a mandrel 60 is shown, which is for the manufacture! - development of combustible sleeves that are used in the electric ignited V / monkey according to Pig.12 can be used. Be here Layers of carbon yarn impregnated with the blowing agent is wound on the mandrel 60 to create a cocoon 62. The carbon yarn can also be on The mandrel is wound up and then impregnated with a solution of the propellant in acetone. The thorn 60 tapers somewhat from its center 61 towards the rounded ends 64 and 66 '.
..Wie Pig.11 zeigt, ist Vorsorge getroffen, um elektrisch abzufeuernde Hülsen herzustellen. 'Hierzu ist ein verbrauchbarer leitfahigör Streifen 70» z.B. aus Magnesium-.folie o.dgl. über den Dorn 60 gelegt worden, ehe der Kokon 62 hergestellt wird. Die Enden 71 und 71· des Streifens werden nach außen geführt, um - wie dargestellt - äußere elektrische Kontakte zu bilden. Ein leitfähiger Ring 72 aus Magnesiumfolie oder einem anderen geeigneten leitfähigen und'verbrauchbarem Material ist um den Dorn 60 gewun-..As Pig.11 shows, precaution is taken to be electrical to produce firing pods. For this purpose, a consumable conductive strip 70 », e.g. made of magnesium foil or the like. has been placed over the mandrel 60 before the cocoon 62 is made. The ends 71 and 71 · of the strip are led to the outside in order - as shown - to form external electrical contacts. A conductive ring 72 made of magnesium foil or another suitable conductive and consumable material is wound around the mandrel 60
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den. Der Ring 72 kann über dem Streifen 70, wie gezeigt, oder darunter liegen.the. The ring 72 can be positioned over the strip 70 as shown or below.
Ferner werden ICohlenst of fäden, die mit dem Treibmittel imprägniert sind, auf den Dorn aufgewickelt, um den Kokon zu bilden* Der fertige Kokon kann mit einer Schicht 74 aus Kunststoff zum Schutz und zur Abdichtung überzogen werden. Der Kokon wird dann, wie durch den Pfeil angedeutet, in zwei Hälften zerschnitten und bildet somit zwei fädenverstärkte Hülsen.In addition, carbon threads that are impregnated with the propellant are used are wound on the mandrel to form the cocoon * The finished cocoon can be made with a layer 74 of Plastic can be coated for protection and sealing. The cocoon is then, as indicated by the arrow, in cut two halves to form two thread-reinforced sleeves.
Pig.12 zeigt eine geeignete Waffe,"die mit einer Patrone geladen ist,, die mit einer Hülse versehen ist, die gemäß Pig.11. hergestellt wurde. Die Hülse 76 stellt eine Hälfte des Kokons 62 dar, der auf dem Dorn 60 nach Fig.11 hergestellt worden ist. . ■ ' ·Pig.12 shows a suitable weapon, "the one with a cartridge loaded, which is provided with a sleeve, which according to Pig.11. was produced. The sleeve 76 represents one half of the cocoon 62, which is produced on the mandrel 60 according to FIG has been. . ■ '·
In das offene Ende der Hülse 76 ist eine Kugel 82 eingesetzt. Ein Zündhütchen 78 steht in Kontakt mit dem leitfähigen Streifen 70. Der Streifen 70 kann im Bereich 73 mit einer Nut versehen oder sein Querschnitt kann anderweitig reduziert sein, so daß der durch ihn zu schließende elektrische Strom den Streifen an dem Punkt 73 schmilzt und das Zündhütchen 78 zündet. Die Hülse 76 kann innen mit einer zusätzlichen Treibladung 80 gefüllt sein. Die Yfeffe kann, wie dargestellt, eine Trommel 88 enthalten, die an einem Ende eine geeignete Kammer zur Aufnahme der Patrone besitzt. Ein Kontakt 84 am geschlossenen Ende der Trommel 88 und hiervon durch eine Isolierung 90 isoliert, ist mit einer Klemme einer geeigneten Spannungsq.uelle, z.B. einer Batterie 92, versehen. Ein Schalter 94 schließt den.Schaltkreis über die Batterie 92, den Kontakt 84, die Streifen und 72 und die Trommel 88, wodurch der Zündsatz 78 zur Explosion gebracht wird, um die Patrone abzufeuern.A ball 82 is inserted into the open end of the sleeve 76. A primer 78 is in contact with the conductive one Strip 70. The strip 70 can be provided with a groove in the area 73 or its cross-section can be otherwise be reduced so that the electric current to be closed by it melts the strip at point 73 and the primer 78 ignites. The inside of the sleeve 76 can be filled with an additional propellant charge 80. The Yfeffe may, as shown, include a drum 88 having at one end a suitable chamber for receiving the cartridge owns. A contact 84 at the closed end of the drum 88 and isolated therefrom by insulation 90, is connected to a clamp of a suitable voltage source, e.g. a Battery 92, provided. A switch 94 closes the circuit via the battery 92, the contact 84, the strips and 72 and drum 88, which detonates primer 78 to fire the cartridge.
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Wird die Hülse 76» wie oben beschrieben, jedoch nicht gemäß Pig.11 hergestellt, so kann, der Zündsatz 78 am Boden der Kugel 82 angeordnet werden. Der Streifen 70 kann dann in Kontakt mit der Kugel 82 in deren Mitte gebracht v/erden, wobei der im Querschnitt reduzierte Bereich 73 im Bereich des Zündsatzes 78 liegt. Der Zündsatz und der Schaltkreis können auch so angeordnet und ausgeführt sein, wie^Ber am 6.11.1967 eingereichten USA-Patentanmeldung Hr.680 935 beschrieben ist. Die erfindungsgemäße verstärkte verbrauchbare Patronenhülse eignet sich besonders für die in dieser Anmeldung beschriebenen Waffen·If the sleeve 76 'is produced as described above, but not in accordance with Pig. 11, the primer 78 at the bottom of the Ball 82 can be arranged. The strip 70 can then be turned into Contact with the ball 82 in its center v / ground, the area 73 reduced in cross-section in the area of the ignition charge 78 is located. The primer and the circuit can also be arranged and designed as ^ Ber am US patent application No. 680,935 filed on November 6, 1967 is described. The reinforced consumable cartridge case according to the invention is particularly suitable for that in this Registration described weapons
Die elektrische Leitfähigkeit des kohlenstoff verstärkten Materials der Erfindung liegt im Bereich zwischen metallischen Leitern und Isolatoren, d.h. etwa bei 35,3 cm/Ohm. Diese Leitfähigkeit genügt vollständig zur Verwendung der erfindungsgemäßen Hülse in modernen elektrisch abzufeuernder Waffen.The electrical conductivity of the carbon reinforced Materials of the invention range between metallic conductors and insulators, i.e. about 35.3 cm / ohm. This conductivity is completely sufficient for the use of the sleeve according to the invention in modern electrically fired devices Weapons.
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Claims (1)
80 Teilen des "brennbaren Treibmittels besteht, und daß die Kohlefäden in dem Treibmittel verteilt und eingebettet sind.2. Cartridge case according to claim 1, characterized in that the sleeve consists of about 20 parts of carbon threads and about
80 parts of the "combustible propellant consists, and that the carbon threads are distributed and embedded in the propellant.
Oberfläche des geschichteten Materials eine Treibmittelschicht aufweist, die im wesentlichen keine Kohlefäden enthält.3. Cartridge case according to claim 1 or 2, characterized in that the case of alternating, mutually penetrating layers (1, 2) is formed from a combustible propellant and carbon threads which are embedded in a propellant mass, and that at least one
Surface of the layered material has a blowing agent layer which contains essentially no carbon filaments.
ist, um eine Kugel aufzunehmen, und der am entgegengesetzen Ende durch einen Boden (25, 52) geschlossen ist.5ο cartridge case according to one of the preceding claims, characterized in that the case is formed from a tubular part, one end of which is open
is to receive a ball, and which is closed at the opposite end by a bottom (25, 52).
einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß. ein brennbares Treibmittel mit Kohlefäden gemischt und das Gemisch zu einer Hülse geformt wird.6ο Procedure for producing a cartridge case according to
one of claims 1 to 5, characterized in that
that. a combustible propellant is mixed with carbon threads and the mixture is formed into a sleeve.
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