DE2403417B2 - Verfahren zur Herstellung von ummantelter Munition - Google Patents

Description

Die Erfinuung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ummantelter Munition, wobei das Geschoß aus einem Projektil und tiner Patronenhülse mit einer inneren Aushöhlung zur Aufr ihme einer Treibmittelladung besteht und wobei die T.-eibmittelladung innerhalb \ler Aushöhlung der Patronenhülse gehalten wird.

Üblicherweise wird bei ummantelter Munition eine lockere Pulverladung verwendet, die gewöhnlich in Form von Gianulaten oder kleinen Kügelchen vorliegt. Die Ladungsdichte beträgt bei aus Treibmittelgranulaten hergestellten Pulverladungen etwa 0,9 g/ cm³ und bei aus Pulverkügelchen hergestellten Ladungen etwa 0,95 g/cm'. Erfindungsgemäß kann die Ladungsdichte von ummantelter Munition beträchtlich erhöht werden, so daß es möglich wird, das Treibmittelladungsgewicht innerhalb der Patronenhülse und damit die zur Verfügung stehende Ladungsenergie wesentlich zu erhöhen.

Verfestigte Pulverladungen sind nicht neu, sondern seit vielen Jahren bekannt. Beispielsweise ist aus der US-PS 321042 eine aus Pulver gebildete Treibmittelladung bekannt, die innerhalb einer zylindrischen Patrone zu einem Kuchen verfestigt ist, wobei der Pulverkuchen eine feste Masse darstellt. Die US-PS 392 922 bezieht sich auf die Pulverladung für ummantelte Munition, bei der die Pulverladung praktisch zu einer festen Masse mit einer zentral verlaufenden konischen oder zylindrischen Höhlung durch die Ladung hindurch zusanjincngepreßi ist.

Die US-PS 846612 bezieht sich auf Patronen, bei denen die Ladung aus Blättchen oder Streifen von nichtrauchendem Pulver besteht. Aus der US-PS 1010430 sind schließlich Patronen mit einer Explosivladung bekannt, bei denen der Hauptteil des Explosivstoffs in Form eines gegossenen homogenen Festkörpers vorliegt. Letztlich ist aus der US-PS 3576926 ein Verfahren zum Formen von hochgradig festen mantellosen Patronen aus rauchlosen Pulvergranalen bekannt, bei dem die Granalen anfänglich mit einer solvatisierenden Lösung (Flüssigkeit) angefeuchtet und die angefeuchteten Granalen darm zusammengepreßt und zu mantelloser Munition getrocknet werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dagegen, ausgehend von dem Verfahren der eingangs ge-

nannten Art, die Erzeugung einer selbsttragenden, verfestigten, porösen Treibmittelladung, bei dem rauchlose Pulvergranalen mit einem Lösungsmittel für die Nitrocellulosekomponente dieser Granalen in Dampfform angefeuchtet werden, wobei das Anfeuchten mit Lösungsmitteldampf so lange fortgesetzt wird, bis die rauchlosen Pulvergranalen 2 bis 8 Gew.-% Lösungsmittel enthalten, daß die mit Lösungsmittel angefeuchteten rauchlosen Pulvergranalen in eine Metailpatronenhüise eingebracht und darin unter ei-

nem Druck von 35 bis 352 bar auf etwa 65% ihres ursprünglichen, regellosen, nichtverfestigten Volumens verfestigt werden, und daß die erhaltene verfestigte Charge 18 bis 48 Stunden lang auf eine Temperatur von 38 bis 66° C erhitzt wird.

Die verfestigte Pulverladung der erfindungsgemäß hergestellten ummantelten Munition stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber den bisher bekannten verfestigten Pulveriadungen bei ummantelter Munition dar. Die verfestigte Pulverladung gemäß der Erfindung besteht aus verdichteten Granalen mit einer Vielzahl von Gitterzwischenräumen, die weitgehend einheitlich über die gesamte verdichtete Masse verteilt sind. Die Gitterzwischenräume werden durch Verdichten von regeiios orientierten, zylindrischen oder kugelförmigen Granalen erhalte . Bei der Herstellung dieser porösen verfestigten Pi Tladungen werden die Oberflächen der Einzelgranalen zunächst erweicht, indem sie Lösungsmriteldämpfen ausgesetzt werden, und danach werden sie zusammengepreßt.

Diese verfestigten Pulveriadungen haben gegenüber den bisher bekannten den Vorzug, daß sie selbsttragend sind und eine hohe Dichte haben, andererseits aber die günstigen Eigenschaften lockerer Granulatladungen beibehalten, denn bei Zündung brennen sie ebenso gut wie lockere Granulatladungen. Die verfestigte Pulverladung muß porös sein, damit sich nach Zündung die Flamme durcn öie gesamte Ladung hindurch ausbreiten kann. Es wird angenommen, daß die verfestigte Pulverladung unter dem Einfluß der Zündung und/oder des, Kammerdruckes in Finzelgranalen zerfällt und somit genauso wie eine lockere Granulatladung brennt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, in der sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Teile beziehen. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer mit lockeren Granalen von nichtrauchendem Pulver gefüllten Patronenhülsen des Standes der Technik, und

Fig. 2 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Patronenhülse,,bei der eine TreibinitieJ-Iadung mit demselben Gewicht wie dem von Fig. 1 in die Patronenhülsen eingefüllt und verfestigt worden ist.

Fi g. 1 zeigt eine Patronenhülse 10, die mit lockeren Granalen von nichtrauchendem Pulver 12 beladen ist. Die Granalen werden innerhalb der Patronenhülse durch die Abdichtung 14 in ihrer Lage gehalten.

10

15

Fig. 2 zeigt eine identische Patronenhülse, die mit einer gewichtsmäßig gleichen Menge an nichtrauchenden Pulvergranalen beladen ist, wobei letztere jedoch verfestigt worden sind. Um die Verfestigung herbeizuführen, werden die Oberflächen der in die Patronenhülse der Fig. 2 eingegebenen Granalen mit dem Dampf eines Lösungsmittels für Nitrocellulose benetzt und dann mit einem Stößel in der Patronenhülse zusammengepreßt. Dadurch wird die Packungsdichte der Treibmittelgranalen erhöht. Der visuelle Vergleich der von den nichtrauchenden Pulvergranalen innerhalb der Patronenhülsen der Fig. 1 und 2 eingenommenen Räume zeigt für ί-'ig. 2 deutlich die verbesserte Packungsdichte und das Vc'umen, das in der Patronenhülse der Fig. 2 irr zusatz¹—ee nichtrauchende Granalen zur Verfugung steh*

Die in der ummantelten Mjnition eingesetzte verfestigte Treibmittelladung wi -'■ -vie folgt hergestellt: Eine gewünschte Menge an iuoLtrauchenden Fuivergranalen, die in die Pan jnenhülse eines Geschosses eingebracht werden soli, wird auf Umgebungstemperatur gebracht. Dann werden dit nichtrauchenden Pulvergranalen dem Dampf eines Lösungsmittels ausgesetzt, das ein Lösungsmittel für die Nitricellulosekomponente der nichtrauchenden Pulvergranalen ist. Die Behandlungszeit der nichtrauchenden Pulvergranalen mit dem Lösungsmitteldampf hängt von Temperatur und Konzentration des Lösungsmitteldampfes und von dem erfordei liehen Solvatationsgrad ab. Die nichtrauchenden Pulvergranalen sollten nach der jo Dampfbehandlung 2 bis 8 Gew.-% Lösungsmittel enthalten. Der Lösungsmitteldampf kann etweder allein oder zusammen mit einem Verdünnungsgas, wie Stickstoff, zum Einsatz gelangen. Wenn die Dampfbehandlung der nichtrauchenden Pulvergranalen mit Stickstoff als Verdünnungsgas erfolgt, wobei der Stickstoff mit dem Lösungsmittel Aceton gesättigt ist, sind die Bedingungen vorzugsweise derart, daß der mit Acetondampf gesättigte Stickstoff eine Temperatur von etwa 26,7° C hat und die Behandlungszeit etwa fünf Minuten beträgt. Aceton ist ein Lösungsmittel, das besonders vorteilhaft in Dampfform eingesetzt werden kann. Andere verwendbare Lösungsmittel sind Äthylacetat, Butylacetat, Methanol, Methyläthylketon, Methyl-. Äthyl-. Propyl- oder Butylnitrat u. dgl.

Nachdem die Oberflächen drr nichtrauchenden Pulvergranalen mit Lösungsmitteldampf benetzt worden sind, werden die Granalen in die Patronenhülse eingebracht und durch beliebige geeignete Mittel, wie z. B. mit einem Stößel, 7usammengepreßt. Der Verfestigungsdruck beträgt 35 bis 352 bar in Abhängigkeit von dem gewünschten Verfestigungsgrad. Bei geringen Verfestigungsgraden sind höhere Preßdrücke erforderlich, um eine selbsttragende Pulverladung zu erzielen. Der Amdruck »selbsttragend« bedeutet, daß die verfestigte Pulverladung als einheitliches Games oder im wesentlichen als ein einziges Treibmittelstück vorliegt. Der vorstehend erläuterte Denetzungsprozeß der nichtrauchenden Pulvergranalen mit Lösungsmit- ieldampi, das Einbringen der iüsungsmitieibehandeiten Granalen in die Patronenhülse und das Zusammenpressen der Ladung werden wiederholt, bis die Patronenhülse in geeigneter Weise mit verfestigtem Treibmittel beladen ist.

Im Anschluß an das Behandeln der nichtrauchenden Pulvergranalen mit Lösungsmitteldampf und an das Pressen der mit Lösungsmitteldampf benetzten nichtrauchenden Pulvergranalen in die Patronenhülse wird die erhaltene verfestigte Pulverladung wännebehandelt. Geeignete Behandlungstemperataren hegen zwischen 38° C bis 66 ^D C, wobei die Beiiandlungszeit 18 bis 48 Stunden beträgt. Besonders günstig ist eine etwa 24stündige Wärmebehandlung bei etwa 60° C. Die Erfindungwird anhand der nachfolgenden Beispiele im einzelnen erläutert, in denen alle Teile und Prozentsätze Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente sind, wenn es nicht anders angegeben ist.

Beispiele 1 bis 10

Zehn übliche 20-mm-Patronenhülsen wurden mit verschiedenen Mengen an solvatierten nichtrauchenden Pulvergranalen gefüllt, die zuvor mit Aceton als Lösungsmittel auf die vorstehend beschriebene Weise behandelt worden waren. Die behandelten Granalen enthielten etwa 4% Aceton. Diese Granalen wurden innerhalb der Patronenhülse etwa eine Minute lang unter einem Druck von etwa 70 bar zusammengepreßt. Das Gewicht der in jede Hülse eingebrachten nichtrauchenden Pulvergranalen ίύ. in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Um den erforuerlichen Beladungsgrad zu erreichen, wurden die Granaton in jede Hülse in zwei Anteilen eingegeben, wobei jeder Anteil für sich zusammengepreßt wurde. Auf diese Weise konnte die gewünschte Beladung leicht erreicht werden.

Tabelle 1

Beispiel Nichtrau- Kammer-Nr. chendes druck

Pulver (g) (bar)

G 2schoßanfangs-

geschwindigkeit

(m/s)

i	41,342	273U	1139,9
9	44,29	3360	1217,7
3	45,77	3850	1258,2
4	45,77	3430	1245,1
5	46,36	3850	1253,9
6	46,36	3520	1233,5
7	46,36	3850	1271,6
8	46,36	3780	1250,3
9	46,36	3885	1260,3
10	46,36	3780	1246,6
Dig Geschosse Her	Rehn.».» 1	1 Wr 10 w"'den abae-

65 feuert. Jedes Geschoß weist ein Projektil mi* einem Nominalgewicht von 72,64 g auf. Die bei diesen Beispielen für Kammerdruck und Geschoßanfangsgeschwindigkeit gemessenen Werte sind in der vorstehenden Tabelle angegeben. Zum Vergleich wurde eine übliche 20-mm-Patronenhülse in ihrer gesamten Kapazität mit lockerem nichtrauchendem Pulver derseiben Zusammensetzung wie bei den Beispielen 1 his It/ gefüllt. Die vollständig beladene Hülse enthielt 37,23 g Granalen. Das Geschoß wurde abgefeuert, und dar ^emessene Kammerdnick betrug 3520 har während die Geschoßanfangsgeschwindigkeit der Ladung 1146,0 m/s betrug. Ein Überblick über die in Tabelle 1 angegebenen Abfeuerungswerte für die Geschosse 2 bis 10 zeigt, daß Geschoßanfangsgeschwindigkeii eines erfmdungsgemäS ummantelten Geschosses etwa 1219,2 m/s beträgt, wenn die nichtrauchende Pulverladung ein Gewicht vor 44,29 bis 46,36 g hat.

Bei der Herstellung der ummantelten Munition der Erfindung können die nichtrauchenden Pulvergranalen auf etwa 65% ihres Ausgangsvolurrsens zusammengepreßt werden. Es ist jedoch angebracht, die

Granalen nur auf etwa 70% bis etwa 75% ihres Ausgangsvolumens zusammenzupressen. Wenn die Granalen auf mehr als etwa 65% ihres Ausgangsvolumens zusammengepreßt werden, kann innerhalb der verfestigten Ladung leicht die Porosität zu gering sein« um Zerfall und Verbrennen wie bei lockeren nichtrauchenden Pulvergranalen vonstatten gehen zu lassen.

Dies ist aber erforderlich, wenn man eine einheitliche ballistische Kurve erhalten will.

Der hier verwendete Ausdruck »nichtrauchende Pulvergranalen« bedeutet Treibmittelgranalen auf Einfach-, Zweifach- oder Dreifachbasis. Der Ausdruck »Patrone« umfaßt Patronenhülsen aus Metall, Kunststoff oder aus brennbarem Material.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 24 03 4'

   Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von ummantelter Munition, wobei das GeschoE aus einem Projektil und einer Patronenhülse mit einer inneren Aushöhlung zur Aufnahme einer Treibmittelladung besteht und wobei die Treibnrittelladung innerhalb der Aushöhlung der Patronenhülse gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugungeiner selbsttragenden, verfestigten, porösen Treibmittelladung rauchlose Pulvergranalen mit einem Lösungsmittel für die Nitrocellulosekomponente dieser Granalen in Dampfform angefeuchtetwerden, wobei das Anfeuchten mit Lösungsmitteldampf so lange fortgesetzt wird, bis die rauchlosen Pulvergranalen 2 bis 8 Gew.-% Lösungsmittel enthalten, daß die mit Lösungsmittel angefeuchteten rauchlosen Pulvergranalen in eine Metallpatronenhülse eingebracht und darin «inter einem Drvck von 35 bis 352 bar auf etwa ' S% ihres ursprünglichen, regellosen, nichtvcrfe^.gen Volumens verfestigt werden, und daß die erhaltene verfestigte Charge 18 bis etwa 48 Stunden lang auf eine Temperatur von 38 bis etwa 66° C erhitzt wird.