DE19741840C2

DE19741840C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Treibladung

Info

Publication number: DE19741840C2
Application number: DE1997141840
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Guenthner
Original assignee: Rheinmetall W&M GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 1997-09-23
Filing date: 1997-09-23
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: DE19741840A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer sich aus zylinderförmigen Pulverkörnern zusammensetzenden Treibladung. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vor richtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE 39 39 295 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung großkalibriger Patronen bekannt, welches vorschlägt, die Ladedichte des in der Patrone anzuordnenden Schüttpulvers dadurch zu erhöhen, daß die Pulverkörner mittels einer ent sprechenden Vorrichtung in der Treibladungshülse verpreßt werden.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren unter anderem, daß die Laborierung der Patrone relativ zeitaufwendig ist. Außerdem wird durch das Verpressen der Pulverkörner deren Geometrie verändert, weil die Pulverkörner teilweise zerbre chen und weil insbesondere bei Verwendung eines Mehrlochpul vers die Löcher der einzelnen Pulverkörner verdichtet werden. Eine derartige Geometrieveränderung der Pulverkörner führt häufig zu einem nicht reproduzierbaren Abbrandverhalten der Treibladung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, auf einfache und kostengünstige Weise als Schüttpulver vorliegende Treibladun gen mit hoher Ladedichte und mit reproduzierbarem Abbrand verhalten herzustellen. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens angegeben werden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Weitere vorteil hafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unter ansprüche.

Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die zylinderförmigen Pulverkörner des Schüttpulvers derart in den jeweiligen die Treibladung umschließenden Treibladungsbehäl ter (z. B. in die Treibladungshülse) einzubringen, daß die Längsachsen der Pulverkörner parallel zur Längsachse des Treibladungsbehälters ausgerichtet sind. Durch diese Maß nahme läßt sich ein hoher Füllgrad (z. B. 85%-90%) ohne ein Verpressen der Ladung und ohne eine Veränderung der Geometrie der einzelnen Pulverkörner erreichen.

Realisiert wird dieses Verfahren auf einfache Weise dadurch, daß die Pulverkörner durch eine Vibrationseinheit in Längs richtung ausgerichtet und dann in ein Magazin eingefüllt werden. Das Magazin ist mit einer Vielzahl paralleler in Richtung seiner Längsachse orientierter Ausnehmungen (z. B. Bohrungen) versehen, wobei die Ausnehmungen jeweils einen Querschnitt aufweisen, der so groß ist, daß die einzelnen Pulverkörner ohne Aufwendung zusätzlicher Kräfte in Richtung ihrer Längsachsen hindurchgleiten können. Der Boden des Maga zins ist beim Füllen des entsprechenden Behälters mit dem Schüttpulver durch den Behälterboden abgedeckt, so daß sich in allen Ausnehmungen des Magazins übereinander gestapelte und in Längsrichtung orientierte Pulverkörner befinden. Wird anschließend das Magazin relativ zu dem Behälter hochgezogen, so gleiten die Pulverkörner drucklos unter Beibehaltung ihrer Ausrichtung lagenweise in den Treibladungsbehälter.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das aus den ausgerichteten Pulverkörnern bestehende Schütt pulver nicht direkt in eine Treibladungshülse einer Patrone eingefüllt, sondern in einen aus einer verbrennbaren Folie bestehenden dünnwandigen Kunststoffbeutel, so daß sich eine vorlaborierte Ladung ergibt, die dann anschließend in die entsprechende Treibladungshülse eingebracht werden kann.

Die Herstellung derartiger vorlaborierter Ladungen kann be reits beim Pulverhersteller erfolgen und als Zulieferteil bezogen werden. Außerdem weist eine derartige Ladung den Vor teil auf, daß sie wesentlich feuchtigkeitsunempfindlicher ist, als direkt in die Patronenhülse eingefülltes Treibla dungspulver.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs beispielen. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Vibrations einheit und Magazin beim Einfüllen von Schüttpulver in einen Kunststoffbeutel;

Fig. 2 der Fig. 1 entsprechende Schnitt nach Entfernung des Magazins von dem Kunststoffbeutel;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das in Fig. 2 mit 3 bezeichnete Magazin entlang der dort mit III-III bezeichneten Schnittlinie;

Fig. 4 einen Fig. 3 entsprechenden Querschnitt für ein zweites Ausführungsbeispiel eines Magazins;

Fig. 5-9 die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer großkalibrigen Patrone unter Verwendung von Treibladungen, die nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren hergestellt sind.

In Fig. 1 ist mit 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung bezeich net, die einen Trichter 2 mit integrierter Vibrationseinheit (z. B. einem Dreh-Rüttler), ein Magazin 3 mit einer Vielzahl in Richtung der Längsachse 4 angeordneten Bohrungen 5 (vgl. auch Fig. 3) und eine Aufnahmeeinrichtung 6, bei der es sich um einen Tisch handelt, umfaßt.

Der Tisch 6 weist eine Ausnehmung 7 auf, deren seitliche Kontur der Kontur der herzustellenden Treibladung entspricht. Das untere Ende der Ausnehmung 7 ist durch einen höhenver stellbaren Stempel 8 verschlossen. Auf diesem Stempel 8 liegt der bodenseitige Bereich 9 eines Kunststoffbeutels 10, auf dem sich der Boden 11 des Magazins 3 abstützt, so daß die Bohrungen 5 an diesem Ende durch den Kunststoffbeutel 10 verschlossen sind.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, werden in den Trichter 2 beliebig ausgerichtete zylinderförmige Pulverkörner 12 eines an sich bekannten Röhrchen-Schüttpulvers geschüttet. Durch die mit dem Trichter 2 gekoppelte Vibrationseinheit werden die Pul verkörner 12 in Richtung der Längsachse 4 ausgerichtet und fallen in die Bohrungen 5 des Magazins und werden dort jeweils übereinander gestapelt. Die Länge 13 des Magazins entspricht der Höhe der herzustellenden Treibladung.

Sind alle Bohrungen 5 des Magazins 3 mit Pulverkörnern 12 bis oben gefüllt, so wird der Trichter 2 entfernt und gleichzei tig das Magazin 3 nach oben und der Stempel 8 nach unten be wegt, so daß die Pulverkörner 12 drucklos in den Kunststoff beutel 10 gleiten (Fig. 2). Anschließend wird dann der Kunst stoffbeutel an seinem oberen Ende verschlossen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So braucht es sich beispielsweise bei den in Längsrichtung angeordneten Ausnehmungen 5 des Magazins 3 nicht um Bohrungen zu handeln, sondern die Ausnehmungen können auch eine andere Quer schnittsform, beispielsweise die Form von Sechskantwaben, besitzen, wie dieses in Fig. 4 angedeutet ist. Desweiteren kann die Beschickung des Magazins 3 auch lagenweise durch eine nicht dargestellte Übergabeeinheit erfolgen.

Ferner muß nicht zwingend der Stempel 8 höhenverstellbar angeordnet sein, sondern es kann auch die Tischplatte 14 des Tisches 6 höhenverstellbar ausgebildet sein.

Anstatt die ausgerichteten Pulverkörner 12 in einen Kunst stoffbeutel 10 zu laborieren, kann auch eine direkte Labo rierung in eine Treibladungshülse erfolgen. In diesem Fall wird lediglich der Kunststoffbeutel 10 durch die Treibla dungshülse ersetzt. Dabei muß selbstverständlich der Außen durchmesser des Magazins 3 etwas kleiner sein als der Innen durchmesser der entsprechenden Treibladungshülse, damit das Magazin 3 in die Hülse einführbar ist.

Sofern die zu fertigende Treibladung z. B. eine zentrale Aus nehmung aufweisen soll, um bei der Laborierung der entspre chenden Patrone das Anzündrohr eines Treibladungsanzünders innerhalb der Treibladung anzuordnen, kann der Stempel 8 oberseitig mit einem entsprechenden Dorn versehen werden, um den herum dann ein entsprechendes Formteil angeordnet wird.

Ferner müssen die zylinderförmigen Pulverkörner nicht kreis zylinderförmig ausgebildet sein, sondern sie können bei spielsweise auch eine hexagonale oder sternförmige oder ande re Randkontur besitzen. In der Regel wird es sich bei den zylinderförmigen Pulverkörnern um Röhren-, Röhrchen- oder Mehrlochpulverkörner handeln.

Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Trenn schnitte der Pulverkörner einen von 90° abweichenden Winkel zur Kornachse aufweisen. Denn in einem derartigen Fall, läßt sich die in den jeweiligen Treibladungsbehälter einzubringen de Pulvermenge noch erhöhen, weil nach dem Hochziehen des Magazins eine radiale Versetzung der Körner erfolgt.

Im folgenden wird mit Hilfe der Fig. 5 bis 9 die Laborierung einer vollständigen Patrone 15 mit Treibladungshülse 16 und einem Treibkäfiggeschoß 17 erläutert, wie sie von ihrem grundsätzlichen Aufbau her beispielsweise bereits aus der eingangs erwähnten DE 39 39 295 A1 bekannt ist. Allerdings werden bei diesem Ausführungsbeispiel im Gegensatz zu der bekannten Patrone nicht gepreßte bzw. lose geschüttete Ladun gen mit unregelmäßig verteilten Pulverkörnern verwendet, son dern erfindungsgemäß hergestellte vorlaborierte Ladungen.

In Fig. 5 ist zunächst nur die Treibladungshülse 16 mit an dem Hülsenboden 18 mittig angeordnetem Anzündrohr 19 eines Treib ladungsanzünders dargestellt. In die Treibladungshülse 16 wird eine vorlaborierte erste Treibladung 20 eingebracht, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, und bei der das ausgerichtete Treibladungspulver von einem aus einer verbrennbaren Kunststoffolie bestehenden Kunststoffbeutel 21 umschlossen ist. Außerdem weist diese Treibladung 20 mittig eine Ausnehmung 22 für das Anzündrohr 19 auf (Fig. 6).

Anschließend wird in an sich bekannter Weise eine zweite aus Stangenpulver bestehende Treibladung 23 in die Treibladungs hülse 16 eingebracht und umfangseitig an der Hülse befestigt (Fig. 7).

Schließlich wird das Treibkäfiggeschoß 17 zusammen mit einer an dem Geschoß angeordneten und ebenfalls nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellten vorlaborierten und in Umfangsrichtung, beispielsweise 3-fach segmentierten dritten Treibladung 24 (vgl. Figur B) in die Treibladungshülse 16 ein geführt und die gesamte aus Geschoß 17 und dritter Treibla dung 24 bestehende Einheit mit der Treibladungshülse 16 ver bunden (Fig. 9).

Eine derartige aus vorlaborierten erfindungsgemäßen Treib ladungen hergestellte Patrone weist den Vorteil auf, daß die Herstellung der Patrone wesentlich schneller und kostengün stiger möglich ist, als diejenige vergleichbarer bekannter Patronen, da sowohl die zeitaufwendige Laborierung der ersten und dritten Treibladung als auch die bei bekannten Patronen erforderlichen Zwischenscheiben entfallen. Ferner ergeben sich aufgrund des reproduzierbaren Abbrandverhaltens der Treibladungen auch reproduzierbarere Schußergebnisse als bei bekannten Patronen.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Trichter, Vibrationseinheit

3

Magazin

4

Längsachse

5

Ausnehmung, Bohrung

6

Tisch, Aufnahmeeinrichtung

7

Ausnehmung

8

Stempel

9

bodenseitiger Bereich (Kunststoffbeutel)

10

Kunststoffbeutel, Treibladungsbehälter

11

Boden (Magazin)

12

Pulverkorn

13

Länge (Magazin)

14

Tischplatte

15

Patrone

16

Treibladungshülse, Treibladungsbehälter

17

Treibkäfiggeschoß, Geschoß

18

Hülsenboden

19

Anzündrohr

20

erste Treibladung

21

Kunststoffbeutel, Treibladungsbehälter

22

Ausnehmung

23

zweite Treibladung

24

dritte Treibladung

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer sich aus zylinder förmigen Pulverkörnern (12) zusammensetzenden Treib ladung mit den Merkmalen:

a) die Pulverkörner (12) werden mittels einer Vibra tionseinheit (2) derart ausgerichtet, daß ihre Längsachsen parallel zueinander angeordnet sind und beim Verlassen der Vibrationseinheit in Transport richtung zeigen;
b) die ausgerichteten Pulverkörner (12) werden in nebeneinander angeordnete zylinderförmige Ausneh mungen (5) eines Magazins (3) eingebracht, deren jeweiliger Querschnitt etwas größer ist als der Querschnitt der einzelnen Pulverkörner (12), so daß die Pulverkörner in Richtung ihrer Längsachsen ohne zusätzliche Kraft in die jeweilige Ausnehmung (5) gleiten und dort übereinander gestapelt werden und
c) die in den zylinderförmigen Ausnehmungen (5) des Magazins (3) übereinander gestapelten Pulverkörner (12) werden aus dem Magazin (3) heraus unter Beibe haltung ihrer Ausrichtung entweder direkt in eine entsprechende Treibladungshülse (16) oder in einen dünnwandigen Kunststoffbeutel (10; 21) gefüllt, wel cher dann nach seinem Verschließen in die Treibla dungshülse (16) als vorlaborierte Ladung einführbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Füllen der Treibladungshülse (16) bzw. des Kunst stoffbeutels (10; 21) oder der segmentierten Kunststoffbeutel (24)(im folgenden zusammenfassend als Treibladungsbehälter bezeichnet) mit den ausgerichteten Pulverkörnern (12) das Magazin (3) so weit in den Treib ladungsbehälter (10; 16, 21) eingeführt wird, daß der bodenseitige Bereich (9) des Treibladungsbehälters den Boden (11) des Magazins (3) verschließt und daß an schließend das mit Pulverkörnern (12) gefüllte Magazin (3) relativ zum Treibladungsbehälter (10; 16, 21) ver schoben wird, so daß die Pulverkörner (12) drucklos in den Treibladungsbehälter gleiten.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch

a) eine Vibrationseinheit (2) zur Ausrichtung der Pulverkörner (12), derart, daß die Längsachsen der Pulverkörner in Transportrichtung der Pulverkörner zeigen,
b) einem der Vibrationseinheit (2) nachgeordneten Magazin (3), welches eine Vielzahl dicht neben einander angeordneter, sich in Richtung der Längs achse (4) des Magazins (3) erstreckender zylinder förmiger Ausnehmungen (5) enthält, deren jeweiliger Querschnitt größer ist als der Querschnitt der Pul verkörner (12), so daß die aus der Vibrationsein heit kommenden ausgerichteten Pulverkörner ohne eine zusätzliche Kraft in die entsprechenden Aus nehmungen (5) gleiten und
c) eine Aufnahmeeinrichtung (6) für den mit den ausgerichteten Pulverkörnern (12) zu füllenden Treibladungsbehälter (10; 16, 21) mit einem Antrieb, welcher beim Füllen des Treibladungsbehälters mit den Pulverkörnern (12) eine Verschiebung des Magazins (3) relativ zu dem Behälter (10; 16, 21) bewirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Vibrationseinheit (2) um einen Dreh- Rüttler handelt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vibrationseinheit (2) mit einem Einfülltrichter versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (5) des Magazins (3) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (5) des Magazins (3) einen hexagonalen Querschnitt aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (13) des Magazins (3) mindestens der Höhe der herzustellenden Treibladung entspricht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (6) eine Tischplatte (14) mit einer Ausnehmung (7) zur Aufnahme des Treibladungsbehälters (10; 16, 21) umfaßt, wobei der dem bodenseitigen Bereich (9) des Treibladungsbehälters zugewandte Boden der Ausnehmung (7) und die Tischplatte (14) relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind.