DE2705278C2

DE2705278C2 - Stummelhülse mit Liderung

Info

Publication number: DE2705278C2
Application number: DE2705278A
Authority: DE
Inventors: Hans Werner 4044 Kaarst Luther; Hartmut Dipl.-Ing. Dr. 4000 Düsseldorf Marwitz
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1977-02-09
Filing date: 1977-02-09
Publication date: 1984-02-23
Also published as: NO780143L; NL7714458A; IT7819475A0; GB1595515A; PT67547A; IT1092075B; BR7800626A; US4202270A; SE7801178L; DE2705278A1; PT67547B; ES239221U; FR2380531A1; BE863786A; DK35778A; JPS53105897A; ES466687A1; ES239221Y; NO144050C; NO144050B

Description

den Grund der Ringnut anliegenden Schenkel und einem schräg nach außen verlaufenden Schenkel versehen, der seinerseits durch Anlage gegen die Rohrwand vorlidernd wirksam ist. Ober dem Umfang des Ringwulstes verteilt sind mehrere axiale, nach außen offene Ausnehmungen von rechteckigem oder rundem Querschnitt vorgesehen, deren innere Begrenzung etwa in Höhe der Vorderkante des senkrechten Schenkels liegt.

Die Stummelhülse ist einerseits an ihrer Steifigkeit und andererseits in der Formgebung des Ringwulstes mit der in die Nutringdichtung auslaufenden Ablenkfläche so ausgelegt, daß bei Verletzung der Nutringdichtung und selbst bei deren WegfaH noch eine ausreichende Liderung gegenüber den axialen Gasströmen gewährleistet ist Die geringen du; ^n den Lideiungsbereich entweichenden Gasmengen -><nd so minimal, daß sie weder Personen- noch Sachschaden anrichten können. Außerdem wer-m sie durch die Hauptäiderun^ der dünnen Hüken¹- -πΊ, die durch den innendruck Iidernd gegen die .' >hrwandung angepreßt wird, unschädlich gemacht.

Der die Vorliderung übernehmende Nutring -st handelsüblich, billig, beliebig austauschbar und aurh bei einer fertiglaborierten Patrone nachträglich montierbar. Der Nutring liegt in einer Außennut und wird daher von heißen turbulenten Gasen im Verbrennungsraum weitgehend geschützt. Mögliche Gasströme, die den Nutring beaufschlagen, haben notwendigerweise definierte Richtungen und können daher in ihrer Wirkung auf den Nutring berücksichtigt werden. Die Funktion des balligen Abschlusses im Zusammenhang mit der Form des Nutringes gewährleistet für den Fall einer beginnenden Liderungsschwäche mit axialen Gasströmen einen selbstregelnden abblockenden Prozeß, der den Gasstrom zum Stehen bringt und die Vorliderung gewährleistet Systemeigene Empfindlichkeiten, etwa durch eine Brückenbildung vor dem Nutraum werden durch geeignete Maßnahmen — vergrößertes Spiel. Schlitze oder Bohrungen — neutralisiert. Der. der tangentialen Dehnung nicht unterworfene Ring des balligen Abschlusses unterstützt die Entladefähigkeit.

Durch die Erfindung wurde es ermöglicht, einerseits den Nutring mechanisch zu schützen, andererseits mögliche Gasströme so zu lenken, daß sie eine Abriegelungswirkung erzielen und daß eine genügend große Fläche zum Nutraum zur Verfügung steht, um sein Volumen mit niedriger Geschwindigkeit zu füllen. Durch diese vorteilhaften Maßnahmen wurde es weiter ermöglicht, in einem Temperaturbereich von minus 50°C bis plus 70°C elastische Nutringe einzusetzen und eine hohe Beständigkeit der Vor- und Hauptliderung zu erzielen.

Obwohl es bei Dauerkartuschen bereits bekannt ist. Dichtungsringe zu verwenden, die sich aufgrund des Druckes der Verbrennungsgase an die Wandung anpressen lassen, sind diese Liderunessvsteme in dem vorgesehenen Druckbereich der Erfindung nicht beständig.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert und zwar zeigt

F i g. I eine Swmmeiiiwse für paironierie ίνίυηίίion mit verbrennbärer Hülse, teilweise im Längsschnitt und in Ansicht,

Fig.2 eine Stummelhülse mit vollem Ringwulst und Ringnut und Nutringdichtung ausschnittsweise im Längsschnitt und

Fig.3 eine Stummelhölse mit durchbohrtem Ring-

wulst und Ringnut mit Nutringdichtung ausschnittsweise im Längsschnitt

Die Stummelhülse 1 besteht im wesentlichen aus einem das Zündschraubenlager 2 aufnehmenden HuI senboden 3. an den sich mit einem großen Obergangsradius der vergleichsweise extrem dünne Hülsenmantel 4 anschließt Im oberen Randbereich der Stummelhülse 1 nimmt deren Wandstärke wieder zu, wobei von der Hülsenoberkante 6a ausgehend außen in den Hülsenmantel 4 ein im wesentlichen balliger Ringwulst 6 ausgeformt ist An die nach innen eingezogene, das einwandfreie Ansetzen der Siummelhülse 1 ermöglichende Hülsenoberkante 6a schließt sich mit einem Kreisbogen der ballige Abschnitt 66 an, der in Bodenrichtung tangential in eine nach innen gerichtete Ablenkfläche 6c aufläuft. Die Ablenkfläche 6c endet an einem bis an den Grund einer Ringnut 9 reichenden Absatz 8. Die Ringnut 9 selbst ist mit einer handelsüblichen elastischen Nutringdichtung 10 versehen, die aus einer Y-förmigen Profilleiste bestehen kann. Während der senkrechte Schenkel 10a gegen den Grund der Ringnut 9 anliegt verläuft der kürzere, aber dickere Schenkel 106 schräg nach au^r-.;n, wobei die äußere Kante 10c soweit über den äußeren Hülsenmantel 4 hinausragt, daß der Schenkel 106 vorlidernd an der Rohrwandung 11 anliegt Die innere Kante 10c/ des Schenkeis 106 liegt dagegen hinter dem größten Durchmess· r does balligen Abschnitts 66, so daß auch seitens der Nutringdichtung 10 eine einwandfreie Ladefähigkeit der Stummelhülse 1 gewährleistet ist Außerdem ist der ballige Abschnitt 66 so dimensioniert daß zwischen seinem größten Durchmesser d und der Rohrwandung 11 ein durchgehender Ringspalt 7 verbleibt. Andererseits muß der Durchmesser der Hülsenoberkante 6a, um die Ladefähigkeit zu gewährleisten, stets hinter dem Durchmesser einer verbrennbaren Hülse 12 zurückbleiben. Um die axialen Gasströme, die je nach Gasvolumen und Geschwindigkeit Schwankungen unterworfen sind, mitteis der Nutringdichtung 10 abfangen und unschädlich machen zu können, l· ή es vorteilhaft sein, über den Umfang des Ringwi. ieb 6 verteilt mehrere axiale Ausnehmungen 13 vorzusehen, die von rechteckigem oder rundem Querschnitt sind, wobei deren innere Begrenzung etwa in Höhe der Vorderkante des senkrechten Schenkels 10a liegt.

Die Wirkungsweise der Liderung ist wie folgt:

Nach dem Zünden der von der verbrennbaren Hülse i2 eingeschlossenen Treibladung baut sich hinter dem Geschoß ein Gasdruck auf. der die Geschoßbewegung ebenso bewirkt wie auch die Hauptliderung durch Anlage des dünnwandigen Hülsenmantels 4 an der Rohrwandung 11. Axiale Gasströme, die an der Rohrwandung 11 zurüd.fließen, erreichen die Stummelhülse 1 an ihrer zurückgenommenen Hülsenoberkante 6a und werden anschließend beim Passieren des Ringspaltes 7 stark gedrosselt. Da sich an den Ringspalt 7 eine Entspannungszone anschließt, in der die Gasströme der Ablenkfläche 6c nach innen folgen können, erfolgt in diesem Bereich eine erhebliche Reduzierung der Gasgeschwindigkeit Die Ablenkfläche 6c ist so bemessen, daß die Gassföme zwischen die offenen Schenke] \vs und IGMaiJen und dabei mit einer radialen Komponente den Schenkel lÖölidernd gegen die Rohrwandung i¥drücken.

Diese Gasstromführung zwischen Rohrwandung 11 und Stummelhülse 1 hat den entscheidenden Vorteil, daß bei Schadhaftigkeit, ia selbst bei Wegfäll der Nutringdichtung der Gasstrom die gleiche Wegstrecke

beschreibt, wobei er von der Ablcnkflächc 6cgcgen den Grund der Ringnut 9 und von dort gegen die Rohrwandung 11 geworfen wird und dabei sich selbst abwörgt. Die axialen Ausnehmungen 13 dienen dazu, daß auch beim Auftreten von überraschend hohen Gasstößen diese ebenso aufgefangen und unschädlich gemacht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stummelhulse mit Liderung an der Rohrwandung, bestehend aus einem beim Zünden der Treibladung unter dem Gasdruck lidernd an der Rohrwandung anpreßbaren Hülsenmantel, der mit einer von außen eingeschnittenen Ringnut und mit einer darin eingesetzten elastischen Nutringdichtung versehen ist, die unter dem Gasdruck ebenfalls lidernd gegen die Rohrwandung gepreßt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Hülsenstummel (4) enthält einen in bekannter Weise ballig ausgebildeten Ringwulst (66Jl der von seiner größten gegenüber dem Durchmesser (D) des Hülsenmantels (4) um einen Ringspalt (7) kleineren Durchmesser (d) aus in eine tangential nach innen verlaufende, durch die benachbarte und mit der Nutringdichtung (10) bestückte Ringnut (9) begrenzte Ablenkfläche (6c) übergeht, wobei der Obergang von rf'.T Ablenkfläche (6c) zur Ringnut ( aus einem bis an den Grund der Ringnut (9) reichenden Absatz (8) besteht, dessen Tiefe so bemessen ist, daß die abgelenkter. Gasströme zwischen die offenen Schenkel (10a, 10b) der aus einer Y-förmigen Profilleiste bestehenden Nutringdichtung (10) fallen md die Liderung des Schenkels (106j* durch eine radiaie Gasdruckkomponente der zunächst im Ringspak (7) gedrosselten und im Ringnutraum entspannten Gasströi 2 gegen die Rohrwandung (11) erfolgen kann.

b) Der Hülsenmamel 'A) wet zwischen der Ringnut (9) und dem Hühenboden (3) eine derartige geringe Wandstärke auf. daß als Hauptliderung die Anpressung des Hülsenmantels (4) an die Rohrwandung (If) unter dem Gasdruck möglich ist.

2. Stummelhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bekannte Nutringdichtung (10) mit einem gegen den Grund der Ringnut (9) anliegenden senkrechten Schenkel (1Oa^ und einem schräg nach außen verlaufenden Schenkel (\0b) versehen ist, der seinerseits durch Anlage gegen die Rohrwandung (11) vorlidernd wirksam ist und daß über den Umfang des Ringwulstes (6) verteilt mehrere axiale, nach außen offene Ausnehmungen (13) von rechteckigem oder rundem Querschnitt vorgesehen sind, deren innere Begrenzung etwa in Höhe der Vorderkante des senkrechten Schenkels (10a; liegt

Die Erfindung betrifft eine Stummelhülse mit Liderung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch die DE-OS 23 07 907 ist eine Stummelhülse bekanntgeworden, bei der von außen in den Hülsenjmantel eine Ringnut eibgeschnitten und in dieser eine Nutringdichtung eingesetzt ist, die nach¹ dem= Zünden der Treibladung durch den im Inneren der Stummelhülse entstehenden Gasdruck" gegen die Rohrwändung lidernd angepreßt wird. Die Liderung erfolgt im wesentlichen durch Herausquetschen der Dichtung gegen die Rohrwandung, wobei beim Einsatz eines mit dem Rücken zur Rohrwandung in die Ringnut eingesetzten Nutringes, die Liderung über radial ins Innere der Hülse verlaufende Kanäle durch direkte Gasdruckbeaufschlagung verstärkt werden kann. Die Ringnut ist schräg in den Hülsenmantel eingeschnitten, wobei in Schußrichtung ein schmaler Ringsteg durch den Gasdruck in die mit der Dichtung versehene Ringnut eingreift und gleichzeitig mit der Dichtung eine mit dem Ringsteg verbundene, den Hüisenstummei

ίο darstellende dünnwandige Dichtlippe gegen die Rohrwandung lidernd anpreßbar ist

Bei bestimmten Pulversorten und bei Drücken über 4500 bar treten bei dieser bekannten Hülse Liderungsschwächen auf. die zu einer Gefährdung der Geschütz-■> bedienung und der Waffe führen können. In diesem über 4 500 bar hinausgehenden Druckbereich werden durch die Spaltbildung zwischen der Rohrwand und dem Hülsenmantel axiale Gasströme mit extrem hohen Geschwindigkeiten iniziiert, die nicht mehr von einer Dichtung abgefangen werden können und zu Ausbläsern führen. Bei dieser bekannten Liderung sind keine Vorkehrungen getroffen, um die zwischen der Rohrwandung und der Hülse zurückfließenden axialen Gasströme unschädlich zu machen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde an einer Stummelhütse mit einer vergleichsweise kurzen Liderungsstrecke eine einwandfreie Liderung zu erreichen, die bis zu Drücken i'on 7000 bar unabhängig von der verwendeten Puiversorte und

jo deren Geometrie und unabhängig von der Anfeuerungsart in einem Temperaturbereich von minus 50° C bis plus 70° C gewährleistet sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus dem Unteranspruch hervor.

Durch die Lösung erfolgt die Liderung vorteilhaft in zwei Stufen, durch ein dynamisches Liderungssystem, in dem die hohen Gasströme gedrosselt und für eine L Liderung ausgenutzt werden und durch eine den Innendruck der Stummelhulse ausnütze nde 2. statische Hauptliderung.

Die 1. Liderung an der Stummelhulse ist dabei so ausgebildet, daß die äußere Hülsenmantelfläche von der Oberkante ausgehend zunächst aus einem im wesentlichen in bekannter Weise baiiig ausgebildeten Ringwulsi besteht, der von seinem größten Durchmesser aus in eine tangential nach innen verlaufende, durch die benachbarte Ringnut begrenzte Ablenkfläche übergeht.

Dabei ist der größte Durchmesser des Ringwulstes so bemessen, daß er um einen Ringspalt kleiner ist als der des Külscnrnantcis. Der Übergang von der Ablenkfiä- cb". zur Ringnut besteht aus einem bis an den Grund der Ringnut reichenden Absatz, dessen Tiefe so bemessen ist daß die abgelenkten Gasströme zwischen die offenen Schenkel der aus piner Y-förmigen Profilleiste bestehenden Nuiringüicmung faücri, wobei üic ^Aiaicn Gasströme nach Passieren der Hülsenoberkante zunächst gedrosselt, dann entspannt und gleichzeitig nach innen in den Ringnutraum abgelenkt und von dort in einen radial und lidernd wirkenden Druck umgesetzt werden.

Die Stummelhulse weist zwischen der Ringnut und dem Hülsenboden eine derart geringe Wändstärke auf, daß sie durch den Gasdruck innerhalb der Hülse als statische Häuptliderung gegen die Rohrwandung anpreßbar ist
Die Nutringdichtung ist mit einem senkrechten gegen