DE2927791A1

DE2927791A1 - Propellant charge in powder form - is compressed increasingly towards casing mouth

Info

Publication number: DE2927791A1
Application number: DE19792927791
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. Brachert; Dieter 5210 Troisdorf Girke; Josef Dr. Duderkerk Kobes; Michael Dr.-Ing. 7238 Oberdorf Korn; Gero Ing.(grad.) 7230 Schramberg Wähner
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1982-08-19

Abstract

The propellant charge in powder form is contained in a casing with a fuse at the base. The powder is compressed to an increasing degree from the base towards the casing mouth. This can be done without the use of a binding agent or the formation of an auxiliary chamber, it being compressed directly into the casing. The fuse can be protected during the operation by a boss above it, and which is removed on completion. A high capacity per unit of vol. is achieved.

Description

Pulvertreibladung Powder propellant charge

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Pulvertreiblad@ für Rohrmunition, die pro Volumeneinheit eine höhere Leistung ergibt. The present invention is a Pulvertreiblad @ for Tube ammunition, which gives a higher performance per unit volume.

Pulvertreibladungen für Rohrmunition sind im allgemeinen folgendermaßen aufgebaut: In einer Hülse, die in Bodonstück ei Auzündelement eingebaut hat, befindet sich eingeschüttetes Tre ladungspulver. Den Verschluß der gefüllten Hülse am Hülsonmund bildet das Geschoß. Zwischen den Treibladungspulverkörnern sin Zwischenräume, die als sogenanntes Zwischenvolumen einen wesen lichon Bestandteil des Verbrennungssystems bilden, da einerseil die Anzündschwaden vom Anzündelement zu den einzelnen Körnern und Schichten dringen müssen; andererseits dürfen die Fulveroberflächen nicht blockiert werden, so daß sie für den Abbrand frei zugänglich sind. Propellant powder charges for tubular ammunition are generally as follows built up: In a sleeve that has an ignition element built into the Bodon piece thrown charge powder. The closure of the filled case at the case mouth forms the storey. There are gaps between the propellant powder grains as a so-called intermediate volume, it is an essential part of the combustion system form, as one rope creates the ignition fumes from the ignition element to the individual grains and layers must penetrate; on the other hand, the fulver surfaces must not be blocked so that they are freely accessible for burning.

Ein immer währondes Entwicklungsthema ist die Erhöhung der Leistung von Pulvertreibladungen. Dies ist einerseits durch Erhöhung der spezifischen Energie der Treibladungen möglich. A constant development theme is increasing performance of propellant powder charges. This is on the one hand by increasing the specific energy the propellant charges possible.

Andererseits sind dieser Möglichkeit Grenzen gesetzt, so daß ein Leistungssteigerung dann nur noch durch Erhöhung der Lademenge mö@@@ch ist. W@nn man die Ladomenge bei gleich@leibenden Volume@ erhö@@n will, bietet sich zuerst die Komprimierung des Pulvers an. Die Komprimierung von Treibladungspulvern bi@gt jedoch folgende Probleme in sich: Bei einer Pressung von Pulverkörnorn best@ht die Gefabr, @@@@ diese mechanisch zerstört werden. Eine Zerstörung der fe@tgslegten Pulverform führt jedoch zu einer ungewollten Änderung der Abbrandcharakteristik des Pulvers, so daß ein geregelter Abbrand nicht gesichert ist. Aber auch bei einer nur teilweisen Zerstörung des Pulverkorns bestcht die Gefahr, daß dadurch die Abbrandcharakteristik ungünstig beeinflußt wird und daß die innenballistische Gasdynamik unbeherrschbaren und ungewollten Einflüssen unterliegt, so daß ein ungewünschter ungeregelter Abbrand eintritt. Auch basteht bei einem Verpressen von Schüttpulver die Gefahr, daß das Zwischenvolumen in ungewünschter Weise reduziert wird, so daß letztendlich zu hohe Maximalgasdrücke auftreten. Aus diesen Gründen durfte bisher Schüttpulver in Form von Pulverkörnern bei der Herstellung von Kunition während der Laborierung nicht gepreßt werden. On the other hand, there are limits to this possibility, so that a The only way to increase performance is to increase the charge quantity. W @ nn if you want to @ increase the load amount with the same @ remaining volume @ @ n, this is the first option the compression of the powder at. The compression of propellant powders However, it has the following problems: When powder grains are pressed, there is die Gefabr, @@@@ these are mechanically destroyed. A destruction of the fe @ tgslegten However, powder form leads to an undesired change in the combustion characteristics of the powder, so that controlled burn-off is not ensured. But also with one only partial destruction of the powder grain increases the risk that this will reduce the burn-off characteristics is adversely affected and that the internal ballistic gas dynamics are uncontrollable and is subject to unwanted influences, so that undesired unregulated burn-off entry. There is also the risk that bulk powder will be compressed Intermediate volume is reduced in an undesirable manner, so that ultimately too high Maximum gas pressures occur. For these reasons, bulk powder was previously allowed in the form of powder grains in the manufacture of Kunition not during loading be pressed.

Dieson Eigenschaften von Pulverkörnern wurde bisher dadurch Rechnung getragen, daß man eine Komprimierung in Gegenwart von Bindemitteln oder sonstigen Klebemitteln durchfübrte, um die Ladedichte zu erhöhen. Damit kann man zwar eine Erhöhung der Ladedichte erreichen; aber gleichzeitig verringert sich auch das oben genannte Zwischenvolumen (auch Rebenvolunen ge@aund).This has so far taken account of these properties of powder grains worn that one compression in the presence of binders or other Adhesives through to increase the loading density. You can do a Achieve increase in loading density; but at the same time the above also diminishes called intermediate volume (also Vines volume ge @ aund).

Dieses muß dann an anderer Stelle wieder geschaffen werden, z.B.This must then be created again elsewhere, e.g.

durch Umbau der Waffe. Ein Verdichten mit Hilfe von Bindemitteln hat weiterhin den Nachteil, daß ein Zerteilen des Kompakte@ Pulverkörpers in kleine Teilchen, deren G@@metrie die Verbrennung bestimmt, große Schwierigkeiten bereitet. In der Prexis sind deshalb bis heute keine solche gepreßten Kompaktladungen bekannt, die eine Leistungssteigerung gegenüber ungepreßten Ladungen aufweisen.by converting the weapon. Has a compaction with the help of binders furthermore the disadvantage that dividing the compact @ powder body into small Particles whose G @@ metry the combustion definitely, big trouble prepares. To this day, there are no such compact cargoes in practice known, which have an increase in performance compared to uncompressed charges.

Überraschonderweise wurde nun gefunden, daß bei einer Pulvertreibladung. die durch Verdichten von Treibladungspulvern in , Hülse erhalten wird, das Nebenvolumen insgesamt zwar reduzier wird, jedoch daß im Bereich des Anzündelements ein ausreichen@ Nebenvolumen verbleibt, so daß eine solche Treibladung einen geregelten Abbrand aufweist und eine höhere Leistung pro Volumeneinheit erbringt als eine gleiche, ungepreßte Treibladung.Surprisingly, it has now been found that in the case of a powder propellant charge. which is obtained by compressing propellant charge powders in a sleeve, the secondary volume overall is reduced, but that in the area of the ignition element a sufficient @ Secondary volume remains, so that such a propellant charge causes a controlled burn-up and has a higher performance per volume unit than the same, uncompressed propellant charge.

Nach dem Verdichten der Pulverkörner in der Munitionshülse besitzt die erhaltene Ladung am Hülsenboden keine oder nur eine geringe Verdichtung. Die Verdichtung nimmt zum Hülsenmund hin zu und ist am Hülsenmund am größten.After compacting the powder grains in the ammunition case the charge obtained at the bottom of the case has little or no compression. the Compression increases towards the case mouth and is greatest at the case mouth.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind nun Pulvertreibledungen auf Basis von, gegebenenfalls modifizierten, Treibladungspulvern, die sich in einer Hülse mit einem am Boden befine lichen Anzündelement befinden, die dadurch gekennzeichnet sind daß das Treibladungspulver, vom Hülsenboden aus gesehen, zum Hülsenmund zunehmend stärker verdichtet ist.The present invention now relates to powder drifts based on, optionally modified, propellant charge powders, which are in a Sleeve with a fine union ignition element located on the ground, which is characterized are that the propellant charge powder, seen from the case base, increasing towards the case mouth is more condensed.

Die erfindungsgemäßen Pulvertreibladungen besitzen trotz der Verdichtung nicht nur kein'zusätzliches Nebenvolumen, sondern sie erzeugen auch keinen erhöhton Maximalgasdruck. Die Erhöhung ihrer Energie tritt also ein, chne daß für den Abbrand wichtige kriterien hachteilig beeinflußt werden.The powder propellant charges according to the invention have despite the compaction not only do they not generate any additional secondary volume, they also do not generate any increased sound Maximum gas pressure. The increase in their energy therefore occurs, especially for the burn-up important criteria are adversely affected.

Als Treibladungspulver können dabei beliebige Pulver einge@@tzt werden, die auch als Schießpulver bezeichnet werden, sofern sie beim Preßvorgang nicht zerstört werden. Grundbestandteil die@@@ Pulver ist Nitrocellulose, dio gegebenenfalls noch bekannte Stabilisatoren, Abbrandmoderator@@ und Weichmacher untergemischt enthält. Ein Teil der Nitrocellulose kann auch durch ein oder mehrere andere Salpetersäureester ersetzt sein, wie in den bekannten zwei- und dreibasigen Pulvern, die zusätzlich z.B. noch Diglycoldinitrat und/oder Nitroguanidin enthalten. Als Abbrandmoderatoren seien beispielseweise die Centralite, Dialkylphalate, Kampfer und Dinitrotoluol genannt. Die eingesetzten Pulver liegen in bekannten geometrischen Forjnen vor, wie z.T3 als Mehrlochpulven Röhrchenpulver, Streifenpulver, Kugelpulver usw.Any powder can be used as propellant powder, which are also known as gunpowder, provided they are not destroyed during the pressing process will. The basic component of the @@@ powder is nitrocellulose, which may also be used contains known stabilizers, combustion moderator @@ and plasticizers mixed in. Part of the nitrocellulose can also be replaced by one or more other nitric acid esters be replaced, as in the well-known two- and three-base powders, which additionally e.g. still contain diglycol dinitrate and / or nitroguanidine. As burn-up moderators are, for example, the centralites, dialkyl phalates, camphor and dinitrotoluene called. The powders used are in known geometric shapes, such as T3 as multi-hole powder, tube powder, strip powder, ball powder, etc.

Es können demzufolge für die neuen Pulvertreibladungen alle bekannten Treibladungspulver eingesetzt werden, die beim Preßvorgang nicht mechanisch zerstört werden, sondern sich entweder durch EinrÜttein schon sehr dicht packen lassen, an si.c nur geringfügig verformt- werden müssen, oder die sich plastisch verformen lassen. Beim Verpressen wird dann zwar die geometrische Form der Pulver deformiert, jedoch nicht zerstört. Das Verdichten erfolgt ohne Zusatz von Binde- oder Klebemitteln. Die einz@lnen Pulverteilchen können sich nach dem erfolgten Anbrand wi@@@r voneinander trennen und in einem vergrößerten Volumen gomäß @h@er ursprünglichen Struktur abbrennen, so daß ihre Abbrandcharakteristik erhalten bleibt.As a result, all known powder charges can be used for the new powder propellant charges Propellant powder are used that are not mechanically destroyed during the pressing process but can either be packed very tightly by EinrÜttein si.c only need to be deformed slightly, or which deform plastically permit. While pressing, the geometric shape of the powder is deformed, but not destroyed. The compression takes place without the addition of binders or adhesives. The individual powder particles can differ from each other after they have been burned separate and burn in an enlarged volume according to the original structure, so that their burn-off characteristics are retained.

Die Rerstellung der neuen Pulvertreibladungen erfolgt im a@@gemeinen in der Weise, daß das Treibladungspulver in die @ülse mittels geeigneter Vorrichtungen geschüttet wird und anschließend die Verpressung erfolgt. Als Preßdrucke reichen Drucke bis zu 200 bar aus. Man wählt den Druck im allgomeinen etwa so groß, daß 15 % und mehr Treibladungspulver in die Hülse gelangt als ohne das Pressen.The creation of the new powder propellant charges takes place in a @@ common in such a way that the propellant powder in the @ ils by means of suitable Devices is poured and then the compression takes place. As press prints pressures of up to 200 bar are sufficient. In general, the pressure is chosen to be about as large as that 15% and more propellant powder gets into the case than without pressing.

Wenn in dem Boden der Munitionshülse bereits das druckampfindliche Anzündelement angeordnet ist, muß dieses durch geeignete Maßnahmen geschützt werden. Besonders geeignet ist dafür ein Dorn, der axial in der Mitte der Hülse - bei zentraler Lage des Anzündelements - gesetzt wird und das Anzündelement abdeckt. Bei eingesetztem Dorn wird dann das eingeschüttete Pulver durch einen Preßstempel. in Hohlzylinderform zusammengepreßt. Der Hohlzylinder des Preßstempels entspricht dabei den Abmessungen des Dorns, Nach der Pressung wird der Stempel entfernt und der Dorn herausgezogen. Der verbleibende Hohlraum wird mit zusätzliche Pulver aufgafüllt. Gegebenenfalls kann nach dieser zweiten.If in the bottom of the ammunition case already the pressure-ammunition Ignition element is arranged, this must be protected by suitable measures. A mandrel that is axially in the middle of the sleeve - with a central Location of the ignition element - is set and covers the ignition element. With inserted The poured powder is then thorn through a ram. in hollow cylindrical shape compressed. The hollow cylinder of the ram corresponds to the dimensions of the mandrel, After pressing, the punch is removed and the mandrel pulled out. The remaining cavity is filled with additional powder. Possibly can after this second.

Schüttung auch ein zweites Mal nachgepreßt werden. Anschließend wird das Geschoß eingesetzt und angewürgt.Fill can also be re-pressed a second time. Then will the projectile inserted and strangled.

Auf die genannte Art lassen sich ohne Schwierigkeiten über 15 % mehr Pulver laden als bei normaler Schüttfüllung.In this way, over 15% more can be achieved without difficulty Load powder than with normal bulk filling.

nach einer solchen Füllungsweise liegt das Pulver am Hülsenboden nicht oder kaum verdichtet vor. Dort ist das für die Anzündung notwendige Zwisch@nvolumen dann vorhanden. Die Verdichtung ni@mt erst gegen das @ündstück der Hülse hin zu, wobei es kei@@ Rolle spielt, ob die Veröichtung kontinuierlich oder graduell zunimm@.after such a filling method, the powder does not lie on the bottom of the case or hardly condensed before. There is the intermediate volume necessary for the ignition then present. The compression not only towards the end piece of the sleeve, It does not matter whether the deterioration increases continuously or gradually.

Wichtig ist nur, daß am Hülsenboden praktisch keine Verdichtung oder nur eine äußerst geringe Verdichtung vorhanden ist Der erfindungsgemäße Effekt - Erhöhung der Mündungsgeschwindig keit bei Beibehaltung des Maximaldrucks und des Hülsenvolame@s zeigt sich über einen großen Temperaturbereich und ist nicht auf eine einzige Temperatur beschränkt.It is only important that there is practically no compression or at the bottom of the sleeve only an extremely low compression is present The effect according to the invention - Increase the Mündungsgeschwindig speed while maintaining the maximum pressure and the Hülsenvolame @ s shows up over a wide temperature range and is not on limited to a single temperature.

Beispiel Ein auf bekannte Weise hergestelltes 19-Lochpulver (Lochdurchmesser 0,15 mm) der Zusammensetzung 73 Gew.-% Nitrocellulose 20 Gew.-% Diglycoldinitrat 5 Gew.-% Nitroguanidin 1 Gew,-% Methyl-diphenylharnstoff 1 Gew.-% Natriumsulfat, auf dessen Oberflache 1 % Dioctylphthalat in einer Nachbehandlung aufgebracht wurde und dessen einzeine Körner einen Durchmesser von 4,0 mm bei einer Längo von 4 mm hatten,wurde in Patronenhülsen der Abmessungen 30 mm x 113 Defa geschüttet. In einer ersten Ver:suchsreihe wurden die Schüttungen nicht nachgepreßt, so daß sich ein Ladogewicht von 53,0 g ergab. In einer zweiten Versuchsreihe wurde vor dem Schütten ein Dorn auf das in dem Hülsenboden befindliche Auzündhütchen gestellt und dann die Schüttung mit dem Pulver durchgeführt. Anschließend wurde das Pulver mit einer Handpresse und einem Preßstempel in Hohlzylinderform (zylinderdurchmesser = Durchmesser des Dorns) ver dichtet. Nach dem Verdichten wurde der Dorn entfernt und in @@@@ verbleibenden Bohlraum Fulver eingeschüttet. Insgesant konnten jewells 62,0 g Pulver in die einzelnen Bülsen eingepreßt werden.Example A 19-hole powder produced in a known manner (hole diameter 0.15 mm) of the composition 73% by weight nitrocellulose 20% by weight diglycol dinitrate 5% by weight nitroguanidine, 1% by weight methyl diphenylurea, 1% by weight sodium sulfate, on the surface of which 1% dioctyl phthalate was applied in an aftertreatment and its single grains have a diameter of 4.0 mm and a length of 4 mm was poured into cartridge cases measuring 30 mm x 113 Defa. In a In the first series of tests, the beds were not re-pressed, so that a Load weight of 53.0 g. In a second series of tests, before pouring a thorn placed on the cap in the case base and then the pouring carried out with the powder. The powder was then treated with a Hand press and a press ram in hollow cylinder form (cylinder diameter = diameter of the mandrel). After compaction, the mandrel was removed and put in @@@@ remaining Pile space Fulver poured in. A total of 62.0 g of powder could be put into each one Bushes are pressed in.

Anschließend wurden üb-Geschesse mit ebenem Geschoßboden von 245 g Masse cingesetzt und angewürgt. In einem 30 mm Casdruckmesser wurde die fertige Munition geschossen und die Maximaldruc@ Pmax in bar und die Mündungsgeschwindigkeit VE in m/sec. gemassen Die bei verschiedenen Pulvertemperaturen erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt und einer ungepreßte Ladung gegenübergestellt: Pulvermasse - 40°C +20°C +50°C g Pamx VE Pmax VE Pmax VE b m/sec b m/sec b m/sec Vergleich 53 3100 790 3300 820 3600 840 Erfindungsbeispiel 62 2900 845 3100 873 3400 899 gepreßtThen Ü-Geschesse with a level floor of 245 g The crowd was seated and strangled. In a 30 mm Cas pressure knife the finished Ammunition fired and the maximum pressure in cash and the muzzle velocity VE in m / sec. mass The results obtained at different powder temperatures are summarized in the following table and compared to an uncompressed load: Powder mass - 40 ° C + 20 ° C + 50 ° C g Pamx VE Pmax VE Pmax VE b m / sec b m / sec b m / sec Comparison 53 3100 790 3300 820 3600 840 Example of the invention 62 2900 845 3100 873 3400 899 pressed

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Powder propellant charge based on, possibly modified, propellant powder, which is in a case with a The ignition element located at the bottom of the sleeve is located, d u r c h e k e n nz e i c h n e t that the propellant charge powder, seen from the case base, for The case mouth is increasingly compressed.

2. Powder propellant charge according to claim 1, characterized in that the propellant powder does not contain any binder.

3. Powder propellant charge according to claim 1 or 2, characterized in that that it does not contain any additional secondary volume @

4. Process for the production of Powder propellant charges according to one of Claims 1 to 3, characterized in that propellant powder is compressed in an ammunition case with the addition of a binding agent.

5. The method according to claim 4, characterized in that the The ignition element located at the bottom of the case is protected by means of a darns, which is Located above the ignition element and after the propellant powder has been compressed is removed from the sleeve.