DE2262981B2 - Patrone mit Hochdruck- und Niederdruckanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Patrone mit Hochdruck- und Niederdruckanordnung, deren Hülse in einer Öffnung ein Geschoß, eine Zündladung und eine Treibladung aufnimmt und einen in einer kleineren Bohrung am Boden der Hülse geführten, auf das Geschoß wirkenden Becher.

Hochdruck- und Niederdruckanordnungen werden bei Patronen zwecks Steuerung der Brenngeschwindigkeit der Treibladung angewandt. Bei einer herkömmlichen Ausführungsform nach dem Stand der Technik findet eine einteilige Kammer in der Basis der Patronenhülse Anwendung, die zerreißare Seitenöffnungen aufweist. Die Seitenöffnungen sind durch Membranen verschlossen, die bei Abbrennen der Treibladung zerreißen. Aufgrund der zunächst verschlossenen Kammeröffnungen erfolgt in der Kammer ein Aufbau des Gasdrucks bis zum Zerreißen der Membranen, wodurch sich eine günstige Beeinflussung der Geschwindigkeit und des Ausmaßes des Verbrennens der Treibladung ergibt. Der Druckaufbau in der Kammer wird unter anderem beeinflußt durch die Größe der Öffnungen und die mechanische Festigkeit des Verschlußmaterials.

Um stets gleiche ballistische Eigenschaften zu erzielen, muß deshalb die Herstellung derartiger Patronen auf das Genaueste überwacht werden und dies gilt insbesondere bezüglich der Toleranzen der die Gasöffnungen verschließenden Materialien. Auch das Einhalten der Toleranzen der Gasöffnungen bedingt einen nicht unerheblichen Aufwand. Schließlich geht auch die Qualität der Oberflächenbeschaffenheit in der Öffnungsfläche in die ballistischen Ergebnisse ein. Bezüglich der letzteren Schwierigkeiten erweist sich ein anodisch« Überziehen als zweckmäßig, um schwer kontrollierbare Erosionsvorgänge während des Abbrennens der Treibladung in den Griff zu bekommen. All dies bedingt zusätzliche Schwierigkeiten und es läßt sich sagen, daß trotz des geschilderten Aufwandes nach dem Stand der Technik immer noch unvorhersagbare

^hü

^b5 Geschwindigkeitsveränderungen bei dem abgefeuerten Geschoß bei Patronen dieser Art auftreten, wodurch die Zielgenauigkeit leidet

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Patrone mit Hochdruck- und Niederdruckanordnung so zu verbessern, daß die Herstellung der Patrone bzw. der Hülse vereinfacht wird und trotzdem einheitliche ballistische Eigenschaften erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in kennzeichnender Weise dadurch gelöst daß der Becher als in Längsrichtung plastisch deformierbarer und ausdehnbarer Hohlkörper ausgebildet ist, der zur Zündladung hin mit der Treibladung gefüllt ist, aus einem Material mit Kaltfließeigenschaften besteht und nach dem Zündvorgang durch die Treibladung aus der Bohrung ausstoßbar ist

Weitere kennzeichnende Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäß erzielten Vorteile sind neben verbesserten ballistischen Eigenschaften darin zu sehen, daß aufgrund des Fortfaliens der Seitenöffnungen in der Kammer und die verstärkte Zündhütchenaufnahme wesentliche Vereinfachungen bei der Herstellung gegeben sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine längsseitige Ansicht im Schnitt einer erfindungsgemäßen Patrone;

Fig. 2 einen längsseitigen Schnitt und erläutert eine Patrone nach F i g. 1 im Verlaufe des Abschusses, wobei der die Treibmittelverbrennung steuernde Becher schematisch in seiner Konfiguration nach dein Ausdehnen nach vorne und Lösen aus seiner ursprünglich zurückgehaltenen Lage in der Patronenhülse gezeigt ist.

Unter Bezugnahme auf die Darstellungen ist hier eine Patrone 11 mit Hochdruck- und Niederdruckanordnung gezeigt, die eine Hülse 21 und ein Geschoß 41 aufweist. Das Geschoß 41 kann jede geeignete Konfiguration und Bauart besitzen, so wie hier dargestellt, als eine einseitige Masse, die ein spitzbogenförmiges vorderes Ende 43 aufweist, sowie in der Miue eine ringförmige Ausnehmung 47 vorhanden ist, die ein Festhalten in der Patronenhülse 21 ermöglicht, z. B. vermittels Anbördeln des vorderen Endes der Patronenhülsenwand 23 (vgl. Bezugszeichen 23f). Die gekrümmte hintere Endzone 45 des Geschosses kann in geeigneter Weir.e durch eine Schulter 236 angeordnet sein, die zwischen der vergrößerten Bohrung 23a der Patronenhülsenwand 23 und einem weiteren vergrößerten Bohrungsabschnitt 23 c vorliegt.

Wie weiter oben angegeben, weist die Patronenhülsenwand 23, die an ihrem vorderen Ende offen ist zwecks Aufnahme und Festhalten des Geschosses 41 eine Bohrung 23a auf, und weiterhin besitzt das Basisende 25 der Patronenhülse 21 eine Bohrung 25 mit verringertem Durchmesser, in der ein das Abbrennen der Treibladung steuernder Becher 31 angeordnet ist. In der Bohrung 25 in der Hülsenbasis 25 wird eine ZUndladung 61, der ein herkömmlicher Schlag-Initialzünder sein kann, durch Einpressen oder in anderer Weise befestigt. Die Bohrung 25b steht über einen Zündkanal 27 mit dem Inneren des Bechers 31 in Verbindung. Eine geeignete Treibladung 51 liegt im Inneren der Kammer vor, die durch das Basisende der Bohrung 25a und den Becher 31 gebildet wird.

Der Becher 31 liegt in Form einer Mehrzahl sich in längsseitiger Richtung erstreckender Wandungen 33

und 35 vor, die über eine einteilig hiermit verbundene Biegung 34 verbunden sind. Die innere Wandung wird an ihrem vorderen Ende durch einen einteilig hiermit verbundenen Stegabschnitt 37 verschlossen. Die äußere Wandung 33 erstreckt sich von der Basis «and 25b aus nach vorne und steht in Berührung mit der hinteren Oberfläche 45 des Geschosses 41. Diese Anlage wird vorteilhafterweise bei der hier gezeigten Ausführungsform dadurch bewerkstelligt, daß das vordere Ende der Wandung 33, siehe das Bezugszeichen 33a, nach außen verbreitert ausgeführt ist

Der Becher 31 liegt mit seinem Boden in der Bohrung 25a so vor, daß die Biegung 34 in Berührung mit der Bodenwand 25c an »Jem Ende der Bohrung 25a steht, und die innere Wandung 35 kann mit einer ausreichenden längsseitigen Abmessung dergestalt versehen sein, daß darin eine entsprechende erforderliche Menge an Treibladung 51 vorliegt, während die verlängerte Abmessung der Wandung 35 nach vorne ausreichend dergestalt ist, um ein Rollen der Wandung 35 nach vorne ausreichend dergestalt zu ermöglichen, daß der Becher 31 aus der Berührung mit der Bohrung 25 gelöst wird, bevor das nach vorne bewegliche, geschlossene, vordere Ende 37 mit dem Geschoß 41 in Berührung kommt.

Der Becher 31 wird vorzugsweise unter leichtem >> Pressen in der Bohrung 25a mit Reibungspassung angeordnet, um so eine vollständige Strömungmittelabdichtung in dem Teil des Bechers 31 zu ergebe 1. Wenn es auch wesentlich weniger zweckmäßig ist, ist es auch möglich, einen kleinen lichten Abstand zwischen der «> Außenwandung 33 und der Bohrung 25a vorzusehen zwecks leichterer Herstellung, jedoch wird in diesem Fall ein geringfügiges Lecken des Treibmittelgases vorbei an dem Becher erfolgen, während des unter hohem Druck erfolgenden Abbrennens des Becherin- >> haltes.

Der Becher 31 kann aus verschiedenen geeigneten dehnbaren Materialien gefertigt sein, die die Eigenschaft besitzen, in Längsrichtung ausreichend steif zu sein im Sinne einer Druckfestigkeit, so daß während des ■»<» anfänglichen Brennens des Treibmittels 51 das Geschoß 41 an der Außenwandung 33 gehalten wird, gleichzeitig sollen diese Materialien jedoch Kaltf'ießeigenschaften besitzen, so daß sich nach und nach ein Abrollen der Außenwandung 33 über die Biegung 34 unter Ausbilden 4^r> der Verlängerung der Innenwandung 35 ergibt, sowie diese Materialien weiterhin eine ausreichende Berstfestigkeit besitzen, so daß das Gas unter den Brenndrükken ohne Zerreißen während des Rollens nach vorne des inneren Rohrabschnittes eingeschlossen verbleibt w und sich im Anschluß daran selbsttätig ein Ausstoßen unter der Druckeinwirkung des Bechers 31 nach vorne ergibt. Beispiele für geeignete Materialien sind Aluminium, Messing, Nickel und Stahl und es versteht sich natürlich, daß hier auch andere Materialien in ">5 Anwendung kommen können, die die oben angebenen wünschenswerten Eigenschaften besitzen. Als ein Beispiel für Wanddicken eines geeigneter. Materials sei hier ein Aluminiumbecher 31 genannt, der eine Wanddicke von 0,25 bis 1,5 mm aufweist. Es versteht ·>ο sich, daß die spezielle Wanddicke für ein spezielles Material ein bestimmender Faktor sowohl für die mechanische Festigkeit der Außenwandung 33 in längsseitiger Richtung und den Widerstand gegenüber einem Aufrollen der Außenwandung 33 über die *>"> Biegung 34 ist, wodurch ebenfalls die Rollgeschwindigkeit für einen gegebenen Brenndruck des Treibmittels beeinflußt wird. Hierdurch wird eine Steuerfunktion bezüglich der Brenngeschwindigkeit des Treibmittels und des maximalen Drucks des brennenden Treibmittels 51 bedingt

Die spezielle Wahl der Materialien, der Dicke des Rohrabschnittes und der Größe der durch den Becher 31 gebildeten Kammer läßt sich leicht für ein gegebenes Anwendungsgebiet bestimmen, wie es für den einschlägigen Fachmann auf der Hand liegt-

Bei der Benutzung kann dis Patrone 11 in herkömmlicher Weise in einer Laufkammer angeordnet werden und in einem geeigneten Lauf, siehe ir> der F i g. 2 das Bezugszeichen 71, abgeschossen werden, und dies erfolgt vermittels eines Schlagbolzens, nicht gezeigt. Nach Zünden der Zündladung 61 wird die Treibmittelladung ausgehend von der Zündladung 61 über den Zündkanal 27 gezündet. Das Abbrennen der Treibladung 51 führt zu einer wesentlichen Druckerhöhung im Inneren der Kammer, die durch die Innenwand 35 und die Wand 37 des Bechers 31 gebildet wird. Die Druckerhöhung führt zur Ausbildung einer erheblichen Krafteinwirkung auf die Becherwände 35 und 37. Die Masse und die Trägheitskraft des Geschosses 41 verhindert jedoch zusammen mit der Bördelung 23 fund der Ausnehmung 47, die das Geschoß zurückhalten, ein Auswerfen des Bechers 31 aus der Bohrung 25a während des anfänglichen Abbrennens der Treibladung. Die Drücke des Treibmittelgases wirken deshalb dergestalt, daß die durch die Wände 35 und 37 des Bechers 31 gebildete Kammer vergrößert wird und diese Einwirkung bedingt den Effekt einer längsseitigen Bewegung der Wand 37 nach vorne über ein allmähliches Aufrollen der Außenwandung 33 über die Biegung 34 nach innen hin, wodurch eine Verlängerung der Innenwandung 35 gebildet wird, siehe in der Fig. 1 die gestrichelten Linien. Man sieht, daß im wesentlichen die Ausdehnung dieser Kammer aufgrund dieses längsseitigen Rollens bewirkt wird, wenn auch eine kleine seitliche Ausdehnung an der Innenwandung 35 erfolgt, wie schematisch sowohl in der F i g. 1 als auch in der Fig. 2 gezeigt. Die Brennkammer für die Treibladung wird somit bei einer relativ kleinen Größe gehalten unter geringfügiger Vergrößerung derselben zwecks Aufrechterhalten eines ausreichenden Verbrennens der Treibladung, um so eine vollständige Verbrennung desselben zu erzielen. Die gesteuerte Ausdehnung dieser Kammer aufgrund der Bewegung nach vorne der Wand 37 und das Rollen der Wandungen 33 und 35 über die Biegung 34 ermöglicht es weiterhin, daß der maximale Druck im Inneren dieser Kammer verringert wird, während es gleichzeitig ermöglicht wird, daß das Brennen der Treibladung innerhalb einer wünschenswert beschränkten kleinen Kammergröße erzielt wird.

Bei dem Rollen der Wandungen 33 und 35 über die Biegung 34 in einem derartigen Ausmaß, daß sich die Biegung am vorderen Ende der Bohrung 25a befindet, wird ein Verbindungsweg zwischen der Bohrung 25a und der vergrößerten Bohrung 23a ausgebildet, so daß die Treibmittelgase in diese vergrößerte Kammer 34 austreten können unter direkter Ausübung eines entsprechenden Druckes auf das Geschoß 41. Hierdurch wird ein Heraustreiben des Geschosses 41 aus der Patronenhülse 21 bewirkt. Diese nach dem Rollen vorliegende ausgedehnte Konfiguration des Bechers 31 ist in der F i g. 2 wiedergegeben, und die allgemeine Konfiguration der Abschnitte 33, 34 und 35 liegt nun so vor, wie es durch die Bezugszeichen 33', 34' und 35' wiedergegeben ist. Diese Darstellung ist natürlich für

die erläuterten Zwecke lediglich als schematisch zu verstehen. Allgemein kann erwartet werden, daß der Becher 31 zusammen mit dem Geschoß 41 während der Bewegung des Geschosses aus der Patronenhülse 21 nach vorne getrieben wird, wenn auch in Flugrichtung der Luftwiderstand dazu führt, daß der Becher 31 mit hohem Luftwiderstand und geringer Masse von dem'Geschoß 41 ab und auf den Boden fällt, während das Geschoß 41 seinen Weg in Richtung des Ziels fortsetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Patrone mit Hochdruck- und Niederdruckanordniung, deren Hülse in einer Öffnung ein Geschoß, eine Zündladung und eine Treibladung aufnimmt und einen in einer kleineren Bohrung am Boden der Hülse geführten, auf das Geschoß wirkenden Becher, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (31) als in Längsrichtung plastisch deformierbarer und ausdehnbarer Hohlkörper ausgebildet ist, der !tür Zündladung hin mit der Treibladung gefüllt ist, aus einem Material mit Kaltfließeigenschaften besteht und nach dem Zündvorgang durch die Treibladung aus der Bohrung ausstoßbar ist.

2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (31) mit seiner A'ißenwandung (33) im Reibungssitz in der Bohrung vorliegt, die Außenwandung (33) über eine Biegung (34) am Boden der kleinen Bohrung (25a) in die Innenwandung; (35) übergeht, die an ihrem oberen Ende (37) verschlossen ist.

3. Patrone nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (31) mit dem offenen vorderen Ende (33a^ der äußeren Wandung (33) am Geschoß (41) anliegt.