DE2852172C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzündsystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Hülsenlose Munition findet zunehmendes Interesse. Gründe hierfür sind die weltweite Verarmung an Buntmetallen und die Gewichtseinsparung der Patrone bei Fortfall einer Hülse aus Messing, Stahl oder Aluminium. Die hülsenlose Munition weist zur Zeit noch überwiegend einen Treibmittelkörper aus gepreßter Nitrocellulose (NC) auf, in den das Geschoß eingelassen ist. Da es hierbei jedoch wegen der niedrigen Selbstentzündungstemperatur des Treibmittels bei relativ niedriger Schußzahl bereits zur Selbstentzündung einer neu ins Patronenlager eingeführten Patrone kommt, wurden bereits Treibmittelkörper aus einem HITP (High Ignition Temperature Propellant) oder einem HITP-Gemisch vorgeschlagen.

Sowohl die NC-Treibmittelkörper als auch solche aus HITP müssen zur sicheren Handhabung aus fest verpreßtem Treibmittel, häufig in Gegenwart von Binder hergestellt werden. Diese kompakten Massen bedürfen zur optimalen Verbrennung in der Waffe einer Fragmentierung durch einen Anzündverstärker, dessen Funktion neben einer weitgehenden Zerkleinerung des verpreßten, harten Treibmittelkörpers auch in einer Anzündung der Bruchstücke besteht.

Aus der GB-PS 14 50 391 ist es bekannt, einen topfförmigen Pulverkörper-Preßling zu verwenden, auf dessen Topfboden hohlraumseitig das Anzündmittel eingebettet ist und der den als Widerlager für das Anzündmittel dienenden amboßartigen Treibladungs-Preßling abdeckt, wobei die Preßlinge vorzugsweise durch Kleben miteinander verbunden sind. Der Vorteil dieser Ausführung besteht insbesondere in einem Schutz des Anzündmittels vor äußeren Störeinflüssen. Nachteilig ist dabei jedoch, daß bei der Laborierung der amboßartige Preßling in Gegenwart von Klebstoff von der Geschoßseite her in den topfförmigen Pulverkörper eingeführt wird. Dadurch kann es zu einer Verunreinigung des im Topfboden hohlraumseitig angeordneten Anzündsatzes durch unbestimmbare Mengen Klebstoff kommen, was sich bekanntlich sehr nachteilig auf die Anzündempfindlichkeit des Anzündsatzes auswirkt und zu Versagern führen kann.

Es ist bekannt, die Empfindlichkeit eines Anzündsatzes durch mehr oder weniger starkes Verdichten desselben zu beeinflussen bzw. zu steuern. Ein solches Vorgehen in der beschriebenen Anordnung des Anzündsatzes im Sackloch des Topfbodens führt bei der Serienherstellung der Patrone aber gleichfalls zu Versagern. Diese werden verursacht bei isobarer Verdichtung durch undefinierte Zwischenräume zwischen verdichtetem Anzündsatz und Widerlager, oder bei Vermeidung eines solchen Zwischenraumes durch unterschiedliche Verdichtung des Anzündsatzes und damit bedingter Streuungen der Anzündempfindlichkeit.

Die Anzündempfindlichkeit des Anzündsatzes stellt in hülsenloser Munition eine entscheidendes Problem dar. Bedingt durch die Nachgiebigkeit aller verbrennbar ausgelegten Widerlager ist eine Verschlechterung im Vergleich zur massiven metallischen Ausführung des Widerlagers zu erwarten.

Zur Behebung der genannten Nachteile ist es aus der US-PS 34 82 516 und DE-OS 15 78 175 bekannt, das Geschoß in eine in Schußrichtung offene gepreßte Treibladung voll einzulassen und den Anzündsatz unmittelbar am Geschoßboden anliegend zu befestigen, so daß der Anzündsatz bündig mit dem Heck der Treibladung abschließt. Diese für die Empfindlichkeitsbreite des Anzündsatzes optimale Lösung hat jedoch den Nachteil, daß auch bei Vorhandensein einer den Anzündsatz umgebenden Zerlegerladung die Zerlegung und Anzündung insbesondere der das vordere Geschoßende umgebenden Teile des Treibmittelkörpers unzureichend ist und dadurch vor dem Eintritt des Geschosses in den Waffenlauf unverbrannte Treibmittelreste von den Pulvergasen mitgeführt werden und eine erhebliche Gefahrenquelle darstellen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen, d. h., ein Anzündsystem für hülsenlose Munition zu schaffen, das eine einwandfreie Zerlegung und gleichzeitige Anzündung des zu zündenden Treibmittelkörpers bewirkt, der nach erfolgter Zündung vollständig verbrennen soll. Weiterhin soll das Anzündsystem so ausgelegt sein, daß die Streuung der Empfindlichkeit verringert wird, und zusätzlich soll das Anzündsystem mit geringem Aufwand herstellbar und in den Treibmittelkörper einführbar sein.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Anzündsystem für hülsenlose Munition mit einem Anzündsatz und einer Verstärkerladung, die eine Fragmentierung des Treibmittelkörpers der hülsenlosen Munition und die Anzündung des Treibmittels bewirkt, gefunden, die durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen charakterisiert ist.

Es sind zwar schon Anordnungen von Anzündsystemen für hülsenlose Munition bekannt, in denen Anzündsatz und Verstärkersatz Teil einer kompakten Einheit bilden; so ist bei dem in der DE-OS 21 37 031 beschriebenen System auch ein Teil des Treibladungssatzes Mitbestandteil dieser kompakten Einheit, bei dem im Gegensatz zu dem beanspruchten System der Anzündsatz seitlich bereits von dem Treibmittel und nicht, wie erfindungsgemäß beansprucht, von dem Verstärkersatz umgeben ist. Auch bei den Anzündsystemen der US-PS 38 47 081 und 40 91 729 ist der Anzündsatz nicht von dem Verstärkersatz umgeben, sondern entweder von einer Tasse, die Mitbestandteil des Anzündsystems ist oder ebenfalls von dem Treibmittelkörper, so daß eine einwandfreie Zerlegung und gleichzeitige Zündung des Treibmittelkörpers bei diesen Anordnungen nicht gewährleistet ist. Auch die in der US-Patentschrift 36 98 319 beschriebene Einheit des Anzündsystems entspricht nicht der erfindungsgemäßen Einheit, weil der die Anzündladung umgebene Treibsatz nicht als Verstärkerladung zum Zerlegen des Treibmittelkörpers wirkt, sondern bereits selbst Treibladung ist.

Die erfindungsgemäße Einheit des Anzündsystems ermöglicht dagegen eine einwandfreie Zerlegung und gleichzeitige Zündung des Treibmittelkörpers und zugleich eine Einengung der Empfindlichkeitsbreite des Anzündsatzes.

Die kompakte, in sich abgeschlossene Anzündeinheit kann im Treibmittelkörper unter Belassung eines Leerraumes zum Geschoßheck angeordnet werden. Sofern die Anzündeinheit bei Übungsmunition angewendet wird, bei welcher das Geschoß durch eine Geschoßnachbildung oder eine andere Komponente ersetzt ist, tritt dabei an die Stelle des Geschoßhecks die hintere Stirnfläche dieser Komponente. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch 2 jedoch vorgesehen, daß sich die Anzündeinheit mit ihrem vorderen Ende am Heck des Geschosses oder der dieses ersetzenden Komponente abstützt, d. h., ein Leerraum vermieden wird. Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, nach einem weiteren im Anspruch 3 angegebenen Vorschlag der Erfindung keine unmittelbare Abstützung vorzusehen, sondern eine mittelbare, indem zwischen dem Geschoß bzw. seiner Ersatzkomponente und der Verstärkerladung der Anzündeinheit eine Pulverladung angeordnet ist, die beim Einsetzen der Anzündeinheit in den Treibmittelkörper noch verdichtbar ist. Dadurch wird einerseits die einwandfreie Abstützung nach vorn, andererseits aber dennoch in vorteilhafter Weise ein bündiger Abschluß zwischen dem hinteren Ende des Treibmittelkörpers und dem der Anzündeinheit erreicht.

Nach Anspruch 4 ist des weiteren vorgesehen, die Anzündeinheit mittels einer Abdeckung insbesondere gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit oder mechanischen Beanspruchungen zu schützen. Die Abdeckung ist eine heckseitig angeordnete Scheibe, Folie od. dgl. ausgeführt, welche zumindest die hintere Stirnfläche von Anzündsatz und Verstärkerladung überdeckt und damit nach außen abschließt. Bevorzugt überdeckt sie auch die hintere Stirnfläche des Treibmittelkörpers, womit ein besonders zuverlässiger hinterer Abschluß der hülsenlosen Patrone erreicht ist. Die verbrennbare Heckscheibe, -folie od. dgl. ist bevorzugt auf Treibmittelbasis durch Pressen, Gießen od. dgl. hergestellt. Sie kann aber beispielsweise auch auf der Basis von verbrennbaren Inertstoffen oder Mischungen aus Treibmitteln und Inertstoffen hergestellt werden. Als Inertstoffe können z. B. Thermoplaste wie Polyvinylbutyral oder Celluloseacetate verwendet werden.

Die maximal zulässige Dicke der Abdeckung ist durch die Forderung bestimmt, daß die Abdeckung die Einwirkung eines Schlagbolzens auf den Anzündsatz nicht in unzulässiger Weise beeinträchtigen darf. Die Dicke einer Heckscheibe ist daher bevorzugt kleiner als etwa 2 mm, insbesondere kleiner als etwa 1 mm. Anstelle dessen können aber auch folienartige Abdeckungen mit Dicken bis herab zu beispielsweise 0,1 bis 0,2 mm verwendet werden. Die Abdeckung wird mit der Anzündeinheit sowie gegebenenfalls dem Treibmittelkörper bevorzugt durch Kleben verbunden. Sofern sie auch den Treibmittelkörper überdeckt, wird sie vorzugsweise nur mit diesem verbunden, die hintere Stirnfläche der Anzündeinheit also ausgenommen, so daß eine Beeinträchtigung der Funktion von Anzündsatz und Verstärkerladung auch unter ungünstigen Umständen sicher vermeidbar ist. Statt durch Kleben kann die Verbindung auch durch Schweißen erfolgen, wenn die Abdeckung und der Treibmittelkörper z. B. verschweißbare Komponenten wie etwa thermoplastische Bindemittel enthalten, oder auch mit Hilfe eines Lösemittels, wenn dieses bei Abdeckung und Treibmittelkörper ein Anquellen bzw. Anlösen bewirkt. Auch eine Verbindung nach Art der durch Rändeln verbundenen Papierbahnen kann bei entsprechender Verformbarkeit insbesondere der Abdeckung vorgesehen werden. Ein möglicherweise zwischen der Abdeckung und dem Anzündsatz vorkommender Zwischenraum wirkt sich dabei im Unterschied zu einem solchen zwischen Anzündsatz und Widerlager gemäß der GB-PS 14 50 391 nicht nachteilig bezüglich der Empfindlichkeitsbreite des Anzündsatzes aus, da der unter der Abdeckung befindliche Zwischenraum vom Schlagbolzen ohne weiteres überbrückbar ist, so daß dieser ohne Beeinträchtigung auf den einwandfrei am Widerlager abgestützten Anzündsatz einwirken kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel im Längsschnitt gezeigt und wird anhand dieses nachstehend noch näher erläutert.

In das Kalibergröße aufweisende Mittelloch 1 der Patrone wird nach Herstellung des Treibmittelkörpers 2 mit fest darin verankertem Geschoß 3 vom Heck her die Anzündeinheit 4 eingeschoben. Der Treibmittelkörper 2 umschließt das Geschoß 3 nur auf einem Teil seiner Länge, etwa der Hälfte, so daß im Unterschied zu dem völligen Einschluß - wie er z. B. in der DE-OS 15 78 175 beschrieben ist - keinerlei schädliche Nebenwirkungen im innenballistischen Verhalten auftreten. Die kompakte Anzündeinheit 4 weist die Verstärkerladung 5 mit näpfchenförmiger Vertiefung 6 am hinteren Ende auf, in welcher der schlagempfindliche Anzündsatz 7 angeordnet ist. Die Anzündeinheit 4 stützt sich mit ihrem vorderen Ende 8 an der Heckfläche 9 des Geschosses 3 ab. Die aus gepreßtem Treibmittel hergestellte Heckscheibe 10 überdeckt die hintere Stirnfläche 11 der Anzündeinheit 4, also sowohl den Anzündsatz 7 als auch die Verstärkerladung 5. Sie überdeckt weiterhin auch die hintere Stirnfläche 12 des Treibmittelkörpers 2 und ist mit diesem durch Kleben fest verbunden, so daß das Mittelloch 1 der Patrone einwandfrei dicht nach außen verschlossen ist.

Die vorzugsweise gepreßte Verstärkerladung 5 kann aber auch im Abstand von der Heckfläche 9 enden, wobei dann ihr Teil 5′ bevorzugt durch eine Pulverladung ersetzt ist, welche bei Einführung der Anzündeinheit 4 nachverdichtet wird. Diese Pulverladung kann z. B. loses Treibmittel oder lose Verstärkerladung sein.

Die Geometrie des Treibmittelkörpers 2 kann beliebig gewählt sein. Er kann eine runde oder auch eckige Form besitzen und aus einem oder mehreren Teilstücken zusammengesetzt sein. Die Herstellung kann durch Verpressen von Pulver in loser Schüttung oder bevorzugt durch Formgebung mittels einer Strangpresse oder eines Extruders erfolgen.

Die Geometrie der Anzündeinheit 4 aus kompakter Verstärkerladung 5 und darin verpreßtem Anzündsatz 7 ist auf die Erfordernisse der Innenballistik abstimmbar. Im allgemeinen wird die Verstärkerladung 5 durch Verpressen von losem Pulver hergestellt, wobei vorteilhaft die Ausprägung der Vertiefung 6 für den Anzündsatz 7 vom Preßstempel übernommen wird. Hierbei wird in vorteilhafter Weise an dieser Stelle die höchste Verdichtung erreicht. Zusätzlich kann am Boden der Vertiefung 6 eine besonders fest verdichtete Scheibe 13 aus pulverförmigem Material mit z. B. eingeprägtem Amboß 14 vorgesehen werden. Zweckmäßig ist eine zylindrische Form der Verstärkerladung 5 mit einer direkten Wandberührung in dem vorgesehenen Mittelloch 1 der Patrone. Es kann jedoch auch zur Vergrößerung der Oberfläche günstig sein, eine z. B. sternförmige Oberfläche oder eine oder mehrere Vertiefungen z. B. in axialer Richtung in der Verstärkerladung 5 vorzusehen. Bei einer sehr energiereichen Verstärkerladung 5 kann es notwendig sein, einen Teil derselben zum Geschoß 3 hin durch Treibmittel zu ersetzen, das durch die Einbringung der Anzündeinheit 4 verdichtet wird oder bereits vorverdichtet war und dann bevorzugt noch nachverdichtet wird. Die Verankerung der Verstärkerladung 4 im Treibmittelkörper 2 geschieht vorzugsweise durch Kleben.

In die Vertiefung 6 der Verstärkerladung 5 wird vor dem Einbringen in die Patrone der Anzündsatz 7 vorzugsweise in vorverdichteter Form eingebracht und dann nachverdichtet. Dieses Vorgehen garantiert einen festen Verbund zwischen Anzündsatz 7 und Verstärkerladung 5 und verhindert eine Anzündung des Treibmittels durch den Anzündsatz 7, bevor die Verstärkerladung 5 ihre Aufgabe, die in einer Fragmentierung des festen Treibmittelkörpers 2 und Anzündung der Bruchstücke besteht, erfüllen konnte. Die Heckscheibe 10 verschließt die Hecköffnung der Patrone und schützt den Anzündsatz 7 vor äußeren Einflüssen.

Der Vorteil der Erfindung besteht nicht allein in einer Verbesserung der Anzündempfindlichkeit des Anzündsatzes, sondern auch in einer fertigungsfreundlicheren Herstellung der Patrone, was ein geringeres Risiko bei der Herstellung bedeutet. Verstärkerteil und Anzündsatz können als Anzündeinheit separat hergestellt werden. Hierdurch ermöglichen sie ebenso den Einsatz in eine nach einem anderen Fertigungsverfahren, z. B. durch koaxiale Verpressung von Treibmittel, gewonnene Geschoß/Treibmittel-Einheit.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Anzündeinheit für hülsenlose Munition ist nicht auf den scharfen Schuß begrenzt, sondern auch bei Übungsmunition, d. h., Trainings- oder Manövermunition anwendbar. In beiden letzteren Fällen entfällt jedoch das scharfe Geschoß als Widerlager, da im Falle von beispielsweise Plastik-Trainingsmunition nur ein Plastikgeschoß, im Falle der Manövermunition nur ein Pfropfen aus Treibmittel für die Abstützung der Verstärkerladung zur Verfügung steht. Eine gute Klebeverbindung der Verstärkerladung 5 zum Treibmittelkörper 2 oder eine feste Verbindung eines festen Treibmittelpfropfens 5′ mit dem Treibmittelkörper 2 vermögen jedoch eine druckkraftschlüssige Verbindung über den Treibmittelkörper zum Patronenlager herzustellen.

Anhand zweier Beispiele wird die Wirkung der erfindungsgemäßen Anzündeinheit demonstriert.

Beispiel 1 (erfindungsgemäße Anzündeinheit)

Die Empfindlichkeit des Anzündsatzes wurde in der Weise bestimmt, daß die Patrone in einer stählernen Aufnahme, die der Geometrie der Patrone angepaßt und mit Öffnungen zum Abzug der gasförmigen Reaktionsprodukte versehen war, über einen geführten Schlagbolzen mit einem Fallgewicht von 55 p in verschiedenen Fallhöhen beaufschlagt wurde.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)

In analoger Weise wurde die Empfindlichkeit eines separaten herkömmlichen metallischen Anzündelementes bestimmt. Das Fallgewicht wog auch hier 55 p.

Ein Vergleich zeigt, daß die erfindungsgemäße vollständig verbrennbare Anzündeinheit nahezu die gleichen Ergebnisse liefert wie das herkömmliche metallische Anzündelement.

Claims (4)

1. Anzündsystem für hülsenlose Munition, mit einem Anzündsatz und einer Verstärkerladung, die eine Fragmentierung des Treibmittelkörpers der hülsenlosen Munition und die Anzündung des Treibmittels bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß Anzündsatz (7) und Verstärkerladung (5) und Amboß (13) eine kompakte Einheit (4) bilden, in der der Anzündsatz (7) innerhalb einer Ausnehmung an der hinteren Stirnfläche (11) unter direkter Zwischenschaltung eines Amboß' eingepreßt vorliegt.

2. Anzündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verstärkerladung (5) am Heck (9) des Geschosses (3) bzw. der hinteren Fläche einer anstelle des Geschosses (3) vorgesehenen Ersatzkomponente abstützt.

3. Anzündsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verstärkerladung (5) und dem Heck (9) des Geschosses (3) bzw. der Ersatzkomponente eine lose oder vorverdichtete Pulverladung (5′) angeordnet ist, deren Dichte beim Einbringen der Anzündeinheit (4) in den Treibmittelkörper (2) erhöhbar ist.

4. Anzündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündeinheit (4) mit einer ihre hintere Stirnfläche (11) und vorzugsweise auch die hintere Stirnfläche (12) des Treibmittelkörpers (2) überdeckenden verbrennbaren Heckscheibe, Heckfolie od. dgl. (10) versehen ist.