DE2265398C3

DE2265398C3 - Patrone

Info

Publication number: DE2265398C3
Application number: DE2265398A
Authority: DE
Inventors: David Duane Glen Rock Pa. Abbott
Original assignee: AAI Corp
Current assignee: Textron Systems Corp
Priority date: 1971-09-24
Filing date: 1972-08-28
Publication date: 1981-07-02
Also published as: AU461922B2; SE396814B; US3776137A; DE2242719B2; AU4582372A; FR2154236A5; DE2242719A1; DE2265398B1; GB1382860A; JPS4862300A; US3848532A; DE2242719C3; CA1015215A; JPS5646080B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Patrone, die in ihrer Hülse eine Treibladung in einer Bohrung, eine Abdeckung der Treibladung und ein tropfenformiges Geschoß mit Stabilisierungsflügeln, die sich auf der Abdeckung abstützen, aufweist

Patronen der hier vorgesehenen Art dienen dem Verschließen von relativ großkalibrigen Projektilen, z. B. in Gasgewehren mit einem Kaliber von z. B. 37 und 38 mm und in Gas-Granatwerfern mit einem Kaliber von 40 mm. Die Projektile sind Hohlkörper, die insbesondere mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, die z. B. dazu dient eine Reizwirkung auszuüben, wie Tränengas. Patronen der angegebenen Art finden also insbesondere bei Polizeieinsätzen und dgl. Anwendung, wobei die Projektile über relativ kurze Entfernungen verschossen werden.

Die Zielgenauigkeit derartiger Geschosse mit relativ so flacher Flugbahn und begrenzter Flugweite wird nun in entscheidender Weise durch die Art des den Antrieb vermittelnden Druckaufbaues bestimmt Da die Projektile aus Kunststoff bestehen und weiterhin an ihrem vorderen Ende Sollbruchstellen aufweisen, die bei dem ss Aufschlagen zu einer Zerstörung und somit Freisetzen der Füllung führen, können diese nicht mit den gleichen Drücken beaufschlagt werden, wie dies bei massiven Geschossen der Fall ist. Relativ niedrige Drücke jedoch bedingen auch bei vorgesehener begrenzter Flugweite Zielungenauigkeitea

Zur Erfüllung des Erfordernisses einer höchstmöglichen Anfangsgeschwindigkeit und somit Zielgenauigkeit derartiger Geschosse aus Kunststoff mit Sollbruchstellen ist es bereits bekannt geworden, eine Abdeckung ^ der Treibladung in Form einer Decke mit einem weichen, federnden, elastischen Schaummaterial nach dem DE-GM 70 22 445 vorzusehen. Diese Abdeckung dient jedoch auch dem Zweck, das Treibmittel an Ort und Stelle zu hallen und während der Handhabung der Patrone Verschiebungen desselben zu vermeiden, sowie bei der Zündung der Treibladung das hintere Ende des Geschosses zu schützen.

Diese Anordnung nach dem Stand der Technik vermochte jedoch nur unvollkommen die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen, die darin besteht, eine Patrone der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß unter Berücksichtigung der physikalischen Gegebenheiten des Geschosses ein derartiger den Antrieb bewirkender Druckaufbau erfolgt, daß das Geschoß mit hoher Zielgenauigkeit verschossen werden kann und hierbei eine Beschädigung der Sollbruchstellen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abdeckung als deformierbarer und zerreißbarer Pfropfen in der Bohrung geführt ist, das verjüngt zulaufende hintere Ende des Ge^hosses mit seinem hinteren Querschnitt kleiner als die Bohrung ist und eng benachbart zu der vorderen Oberfläche des Pfropfens vorliegt, und daß sich die Stahüisierungsflüge! des Geschosses nach außen hin am vorderen Ende des Pfropfens abstützen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgenväß gelingt es, einen relativ hohen Druck allmählich aufzubauen, da sich der Brennvorgang zunächst in der Bohrung abspielt ohne Austritt der Verbrennungsgase aus derselben, da dieselbe durch den Pfropfen verschlossen ist auf dem das Unterteil des Geschosses ruht Hierdurch erfolgt eine allmähliche Druckbeaufschlagung auf das Geschoß, die sich nach Zerreißen des Pfropfens fortsetzt da dann die Verbrennungsgase in die größere Kammer längs des verjüngten hinteren Endes des Geschosses eintreten und somit die Treibmittelgase in gleichmäßiger Weise einen Druck auf das hintere Ende des Geschosses ausüben.

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

F i g. 1 einen längsseitigen Schnitt durch die Patrone;

F i g. 2 eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht des Ladepfropfens, der in der Patrone nach der F i g. 1 angewandt wird;

F i g. 3 einen weggebrochenen längsseitigen Schnitt durch das hintere Patronenende und erläutert die Arbeitsweise der Hochdruck- und Niederdruckanordnung während des Abfeuerns des Treibmittels;

Fig.4 einen weggebrochenen längsseitigen Schnitt durch das untere Ende der Patrone und gibt eine abgewandelte Ausführungsform der Hochdruck- und Niederdruckanordnung wieder.

Die Patrone 11 weist in der Hülse 21 angeordnet das Geschoß 31 auf, und in der Basis 23 der Hülse 21 liegt die durch Schlageinwirkung zündbare Zündladung 91 vor, die die Zündfeuerung eines geeigneten Treibmittelgemisches 93 ermöglicht das im Inneren einer Bohrung 92 mit verringertem Durchmesser vorliegt. Ein diese Bohrung 92 verschließender Pfropfen 81 erstreckt sich über den Eingang dieser Bohrung. Hierdurch wird in wirksamer Weise eine Kammer mit begrenzten Volumen für die Aufnahme der Treibmittelladung 93 und für das sich anschließende Begrenzen und zeitlich verzögerte Abgeben des Treibmittels oder Treibmittelgases während des Abfeuerns, wie weiter unten

beschrieben, gebildet. Wenn auch verschiedene Treibmittelzusammensetzungen in Anwendung kommen können, stellt eine geeignete Treibmittelzusammensetzung diejenige dar, die unter der Bezeichnung WC Blank handelsüblich ist Eine Menge von etwa 1 g desselben ist ausreichend, um einen ausreichenden Abschuß und Start eines Geschosses zu ergeben, das ein Gewicht von angenähert 67 g und einen Außendurchmesser von angenähert 37 mm an dem Abschnitt 41 aufweist

Der Pfropfen 81 gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der F i g. 2 liegt in Form eines Zylinders vor, der eine äußere Ringwand 85 besitzt, die im Reibungspaßsitz im Inneren der Bohrung 92 angeordnet ist und eine VerschluSlippe 85a besitzt, die daran in einem gegenüberliegenden Verhältnis gegenüber der Treibmittelladung 93 aasgebildet ist Eine gefaltete Seitenwand 89 erstreckt sich zwischen einem mittleren Stift oder Zinne 83 und der äußeren Ringwand 85 mit radialen Verstärkungsstegen 87. Der mittlere Stift oder Zinne 83 kann eine axiale Bohrung 83a darin ausgebildet aufweisen, um so das Einführen des Ladepfropfens 81 in die Bohrung 82 zu erleichtern, so daß während des Einfahrens die Luft entkommen kann, und es kann ein abgeschrägtes Teil 92a an der vorderen Kante der Bohrung 92 vorgesehen sein, um in gleicher Weise das Einführen des Pfropfens 81 in die Bohrung 92 zu erleichtern. Es ist zweckmäßig, daß die Korngröße des Treibmittelgemisches 93 ausreichend dergestalt ist daß ein Austreten einer Materialmenge desselben durch die axiale Bohrung 83a verhindert wird, oder daß die Bohrung ansonsten in wirksamer Weise durch die Berührung mit dem vorspringenden hinteren Ende 37 des Geschosses 31 verschlossen wird. Indem das Loch 83a sehr klein gemacht wird, oder ansonsten man darauf verzichtet einen Druckausgleich der Luft zu erzielen, indem die Bohrung 83a in Fortfall kommt, kann man das hintere Ende 31 mit dem kleinen Querschnitt des Geschosses in einen geringfügigen Abstand gegenüber dem mittleren Stift oder Zinne 83 anordnen, oder aber dies tri'.t im Verlaufe der Herstellung bei der Massenproduktion ein, d. h. es liegt dann ein entsprechender kleiner Abstand vor. Der Propfen 81 kann aus verschiedenen Materialien gefertigt sein, die unter Druck deformierbar sind und hierzu können thermoplastische Kunststoffe, wie Nylon, Polyäthylen usw. angewandt werden. Das Materit' ist ebenfalls vorzugsweise bei Scherbelastungen zerreißbar, wie dies bei den genannten thermoplastischen Materialien der Fall ist

Bei dem Abschuß einer Patrone unter Heraustreiben des Geschosses 31 au~ derselben, wird der Initialzünder durch Schlageinwirkung, z.B. durch herkömmlichen Schlaguift, nicht gezeigt gezündet, wodurch die Treibmittelladung 93 entzündet wird, siehe die schematische Darstellung gemäß F i g. 3, und diese Entzündung des Treibmitlelgemisches erzeugt Gase, welche den Gasdruck im Inneren der Kammer erhöhen, die das brennende Treibmittelgemisch enthält Dieser Gasdruck übt eine nach vorne gerichtete Bewegungskraft auf den Pfropfen 81 aus, der dazu neigt sich zusammenzufalten oder in anderer Weise die zusammenfaltbare gefaltete Seitenwand 89 nach Vorne zu bewegen und den mittleren Stift oder Zinne 83 gegen das Ende 37 der kleinen Durchmessers des Geschosses 31 zusammendrücken. Die äußere Ringwand 85 wird in gleicher Weis* nach vorne durch diesen Gasdruck bewegt und deformiert und/oder abgeschert aufgrund der Berührung mit tfsm hinteren Ende der wesentlich festeren Stabilisierungsflügel 35 an dem Geschoß 31. Der Ladepfropfen 81 kann abschließend so deformiert werden, daß ein vollständiges segmentartiges Zerfallen in kleinere abgescherte Abschnitte aufgrund der Berührung mit den Stabilisierungsflügeln 35 erfolgt wenn dies auch nicht in allen Fällen einzutreten braucht insbesondere dort wo eine kleinere wirksame Treibmitlelladung für eine gegebene Geschoßmasse pro Flächeneinheit in Anwendung kommt Jn jedem Fall,

ίο siehe die F i g. 3, dient das Zurückhalten des Geschosses im Inneren der Hülse 21 sowie die Trägheitskraft der Geschoßmasse zusammen mit der gegenüberliegenden Berührung zwischen dem hinteren Ende 37 kleinen Durchmessers des Geschosses und dem Ladepfropfen 81 dazu, den Ladepfropfen in der Bohrung 92 kleinen Durchmessers über eine Zeitspanne dergestalt zu halten, daß ein ausreichendes Verbrennen des Treibmittels 93 sichergestellt wird. Hierdurch wird die angestrebte Nutzanwendung des Treibmittels erreicht die einen höheren als Normaldruck für ein wirksames Verbrennen erfordert Der Ladepfropfen 81 wird schließlich im deformierten Zusind in die Kammer in Form eines Hohlraumes bewegt die durch den Abschnitt mit vergrößerter Bohrung der Hülsenwand

as 25, der die Stabilisierungsflügel 35 umgibt und dem hinteren Abschnitt 33 verringerten Durchmessers des Gej^hosses 31 gebildet wird. Hierdurch wird es möglich, daß in vollständiger Weise der reduzierte Druck des Treibmittelgases auf den äußeren hinteren Körperab-

jo schnitt des Geschosses einwirk». Zu einem gewissen Zeitpunkt während dieses Abbreniiens des Treibmittels und der Gasexpansion wird die nach vorne hin auf das Geschoß 31 hin ausgeübte Kraft ausreichend sein, um die auf das Geschoß einwirkende zurückhaltende Kraft wie sie durch die Schnappringverbindung 27, 33a zwischen der Hülse und dem Geschoß 31 und durch die Trägheitskraft des Geschosses und des darin vorliegenden Füllmaterials gebildet wird, zu überwinden. Ein geeigneter Ablauf liegt dann vor, wenn das Zurückhalten des Geschosses in der Hülse durch die Verbindung zwischen denselben und die Trägheitskräfte des Geschosses überwunden werden, nachdem ein vollständiges Herausrücken des Ladepfropfens 81 aus der Bohrung 92 mit verringertem Durchmesser erfolgt ist wenn auch dieser genaue Zeitpunkt nicht kritisch ist da ein gewisses Ausmaß der Vorwärtsbewegung des Geschosses durch die direkten Kräfte inganggesetzt werden kann, die auf das hintere Ende 37 desselben durch den Stift 83 des Ladepfropfens ausgeübt werden,

so während der Ladepfropfen die kurzzeitige Volumenbegrenzung und Freigabefunktion relativ zu der Bohrung 92 in der Treibnittelkammer ausübt In dieser Hinsicht ergibt sich, daß das Ende 37 verringerten Durchmessers des Geschosses dieses deformierbare Herausdrücken

'Λ ues Ladepfropfens 81 ermöglicht, ohne daß das Geschoß sich vorwärtsbewegen muß, um dieses Herausdrücken zu ermöglichen. Man süiht daß diese Anordnung aus Bohrung mit doppeltem Durchmesser, Ladepfropfen und Geschoß mit verringertem Durchmesser zu einer speziellen und vorteilhaften Hochdruck- und Niederdruckanordnung führt, die ein ausreichendes Verbrennen des Treibmittels bedingt unter gleichzeitigem Ausbilden verrinperier Drücke, die auf die freiliegende, äußere, hintere Oberfläche des

(r> Geschosses einwirken, so daß der Geschoßkörper mil geringerer mechanischer Festigkeit hergestellt werden kann, als dies ansonsten dann erforderlich wäre, wenn der volle Verbrennungsdruck und die Verbrennungswir·

kung des Treibmittels direkt auf das hohle Wandteil des Geschosses einwirken würde.

Der deformierbare und zerreißbare Ladepfropfen kann auch andere Ausfuhrungsformen als hier gezeigt annehmen, und eine diesbezügliche Modifizierung ist in der F i g. 4 wiedergegeben, nach der der Ladepfropfen 181 die Form einer Korkscheibe aufweist, vorzugsweise eine Masse aus teilchenförmigem Kork, der klebend in erne praktisch nicht zerlegbare Masse gebunden ist, die an ihren vorderen und hinteren Oberflächen zwecks leichter Handhabung und Zusammenhalt der Form und Konfiguration zerreißbare Folien darin angeordnet aufweisen kann. Ein Korkladepfropfen dieser Art ist handelsüblich und die Dicke kann so verändert werden, daß ein angestrebtes Maß bezüglich des Begrenzens des Gasdrucks vor dem Zerreißen und/oder Zerstören ereicht ist dergestalt, daß eine entsprechende Druckabgabe der Treibmittelgase in die Expansionskammer gebildet wird, die durch die vergrößerte Bohrung der Hülsenwand 23 gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Patrone, die in ihrer Hülse eine Treibladung in einer Bohrung, eine Abdeckung der Treibladung und ein tropfenförmiges Geschoß mit Stabilisierungsflü- _ä geln, die sich auf der Abdeckung abstützen, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdekkung als deformierbarer und zerreißbarer Pfropfen (81) in der Bohrung (92) geführt ist, das verjüngt zulaufende hintere Ende (37) des Geschosses (31) mit ι ο seinem hinteren Querschnitt kleiner als die Bohrung (92) ist und eng benachbart zu der vorderen Oberfläche des Pfropfens (81) vorliegt, und daß sich die Stabilisierungsflügel (35) des Geschosses (31) nach außen hin am vorderen Ende des Pfropfens (81) abstützen.

2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der deformierbare Pfropfen (81) in Form eines Zylinders vorliegt, der mit der äußeren Ringwand (85) im Reibungspaßsitz in der Bohrung (92) angeordnet ist

3. Patrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfropfen (81) einen mittleren Stift (83) aufweist, der mit der äußeren Ringwand (85) desselben über radiale Verstärkungsstege (87) verbunden ist.

4. Patrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfropfen (8 t) in Form einer Korkscheibe vorliegt

30