DE3815436A1 - DRIVE CHARGES FOR LARGE-CALIBRED BULLETS - Google Patents

DRIVE CHARGES FOR LARGE-CALIBRED BULLETS

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Abstract

The present invention relates to propulsive charges for large- calibre projectiles. The propulsive charges can be used directly, without cartridges or sleeves of combustible material. In the said charges, the powder particles of the propulsive charge are bonded to one another by organic polymers in amounts of between 0.2 and 10% by weight. These polymers are preferably in the form of foams.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Treibladungen für großkalibrige Geschosse, die als Pulverbestandteil Treibladungspulverkörner enthalten.The present invention relates to propellant charges for large-caliber projectiles that are part of the powder Propellant powder grains included.

Es ist bekannt, Treibladungen für großkalibrige Munition in verbrennbaren Kartuschen einzusetzen, wie sie bei­ spielsweise in der DE 34 17 739-A1 oder der EP 01 57 211-A1 beschrieben sind. Solche Kartuschen verbrennen gleichzei­ tig während des Abbrands der darin mitenthaltenen Treib­ ladung, wodurch ein Ausstoßen der bisher üblichen Metall- Kartuschen vermieden wird. Nachteilig bei diesen Kartu­ schen aus verbrennbarem Material wirkt sich die ungenü­ gende Festigkeit dieser Kartuschen aus. Diese ungenügende Festigkeit tritt besonders dann ein, wenn der Gehalt an Nitrocellulose in diesem Kartuschenmaterial genügend hoch ist, daß eine gute Verbrennung stattfindet. Eine Herab­ setzung des Nitrocelluloseanteils in dem Kartuschenma­ terial führt zwar zu einer Verbesserung der Festigkeit, bewirkt aber andererseits eine schlechtere Verbrennbar­ keit.It is known to have propellant charges for large-caliber ammunition use in combustible cartridges, as in for example in DE 34 17 739-A1 or EP 01 57 211-A1 are described. Such cartridges burn at the same time during the burn-up of the drift contained therein charge, causing the usual metal Cartridges is avoided. A disadvantage of this carto made of combustible material, the ineffectual effect sufficient strength of these cartridges. This insufficient Strength occurs especially when the content of Nitrocellulose in this cartridge material is high enough is that there is good combustion. A down settlement of the nitrocellulose portion in the cartridge size material leads to an improvement in strength,  on the other hand causes a worse combustibility speed.

Es bestand deshalb die Aufgabe, für großkalibrige Muni­ tion eine Treibladung aufzufinden, die einschließlich ihrer Kartusche vollständig verbrennt und eine hohe me­ chanische Festigkeit besitzt. Die aufzufindende Ladung soll zusätzlich die Möglichkeit bieten, eine zentrale Anfeuerung darin zu integrieren und innenballistische Parameter aufweisen, die ihren Einsatz als Treibmittel für großkalibrige Geschosse verschiedener Art ermög­ lichen.There was therefore the task for large caliber Muni tion to find a propellant charge, including your cartridge burns completely and a high me has mechanical strength. The load to be found should also offer the possibility of a central To integrate cheering into it and interior ballistic Have parameters that are used as blowing agents for large caliber bullets of various types lichen.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun eine Treibladung für großkalibrige Geschosse aus Treibladungspulverkör­ nern gefunden, die gekennzeichnet ist als Formkörper aus den Pulverkörnern, die durch organische Polymere in Mengen zwischen 0,2 und 10 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper, miteinander verbunden sind.In carrying out this task, a propellant charge was now made for large caliber projectiles made of propellant powder nern found, which is characterized as a molded body from the powder grains by organic polymers in amounts between 0.2 and 10 wt .-%, based on the Shaped body, are interconnected.

Als organische Polymere eignen sich solche Polymere, die Klebeeigenschaften besitzen, zu festen Produkten aushär­ ten und im Kontakt mit Treibladungskörnern nicht ange­ griffen werden. Sie müssen beständig gegenüber den in den Pulverkörnern anwesenden Weichmachern und sonstigen Zuschlagstoffen wie Stabilisatoren oder Abbrandmodera­ toren sein. Andererseits dürfen sie auch keine Weich­ macher, Lösungsmittel oder sonstige Zuschlagstoffe ent­ halten, die die Pulverkörner angreifen. Polymere, die diese Eigenschaften haben, sind allgemein bekannt. In Vorversuchen läßt sich leicht ermitteln, ob das Poly­ mere diese gewünschten Eigenschaften besitzt. Beispiele für einsetzbare Polymere sind die zu festen Produkten aushärtenden Polyurethane, Polyolefine und Polyvinyl­ verbindungen wie Polyvinylacetat oder Polyvinylnitrat. Auch Copolymere können eingesetzt werden, wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere.Such polymers are suitable as organic polymers: Have adhesive properties, harden into solid products and in contact with propellant grains be gripped. You must be resistant to those in the plasticizers and other powder granules present Aggregates such as stabilizers or combustion modera be fools. On the other hand, they must not be soft makers, solvents or other additives hold that attack the powder grains. Polymers that these properties are generally known. In Preliminary tests can easily determine whether the poly mere has these desired properties. Examples for usable polymers are too solid products curing polyurethanes, polyolefins and polyvinyl  compounds such as polyvinyl acetate or polyvinyl nitrate. Copolymers can also be used, e.g. Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers.

Bevorzugt liegen die Polymeren in aufgeschäumter Form als Hartschaum vor. Der Schaum soll möglichst großporig sein, so daß er eine Dichte zwischen 15 und 20 kg/m3 besitzt. Die bevorzugten Schäume sind Polyurethanschäume und Polyethylenschäume. Erstere werden besonders bei einbasigen Treibladungspulvern, letztere bei mehrbasigen Treibladungspulvern verwendet.The polymers are preferably in foamed form as rigid foam. The foam should be as large as possible so that it has a density between 15 and 20 kg / m 3 . The preferred foams are polyurethane foams and polyethylene foams. The former are used particularly with single-base propellant powders, the latter with multi-base propellant powders.

Die Menge der eingesetzten Polymeren liegt maximal bei 10 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper. Die Minimalmenge hängt von den Bindeeigenschaften des jeweiligen Poly­ meren und den gewünschten Abbranddaten der Treibladung ab. Es ist demzufolge möglich, mittels der Menge des Polymeren die Abbranddaten der Treibladung in einer ge­ wünschten Richtung zu modifizieren. Beim Einsatz von Schäumen kann die Obergrenze des Polymeren höher sein als beim Einsatz von ungeschäumten Polymeren; letztere sind in den beanspruchten Treibladungen vorzugsweise in Mengen zwischen 0,2 und 5 Gew.-% enthalten. Beim Vor­ liegen der Polymeren in geschäumter Form liegen diese im allgemeinen zwischen 1,5 und 8 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 2,0 und 5 Gew.-%, bezogen auf die Ladung, vor.The maximum amount of polymers used is 10 wt .-%, based on the molded body. The minimum amount depends on the binding properties of the respective poly and the desired burn-up data of the propellant charge from. It is therefore possible to use the amount of Polymers the burnup data of the propellant charge in a ge wanted to modify direction. When using Foaming can be higher than the upper limit of the polymer than when using non-foamed polymers; latter are preferably in in the claimed propellant charges Contain amounts between 0.2 and 5 wt .-%. In front if the polymers are in foamed form, they are generally between 1.5 and 8% by weight, preferably between 2.0 and 5% by weight, based on the load.

Die Treibladungspulverkörner, die durch das organische Polymere verbunden werden, sind an sich bekannte Treib­ ladungspulverkörner, die als Treibladungen für großka­ librige Geschosse eingesetzt werden. Sie können als ein­ basige oder mehrbasige Pulverkörner vorliegen. Die geo­ metrische Form kann ebenfalls beliebig sein; sie richtet sich nach den gewünschten Abbrandcharakteristiken und dem Verwendungszweck der fertigen Ladungen. Sie können demzufolge z.B. als Röhrenpulver, Mehrlochpulver, Blätt­ chenpulver oder Röhrchenpulver und Mischungen von diesen vorliegen.The propellant powder grains caused by the organic Polymers are connected, known per se Charge powder grains used as propellant charges for large ca any bullets can be used. You can as one base or multi-base powder grains are present. The geo metric form can also be any; she judges according to the desired burning characteristics and the intended use of the finished loads. You can  consequently e.g. as tube powder, multi-hole powder, sheets Chen powder or tube powder and mixtures of these are present.

In dem beanspruchten Formkörper liegen die einzelnen Treibladungskörner homogen verteilt vor. Die Lage und Ausrichtung der einzelnen Körner zueinander spielt keine Rolle. Beim Einsatz von nicht aufgeschäumten Po­ lymeren braucht das Polymere nicht den gesamten Zwi­ schenraum zwischen den Körnern auszufüllen; es können Hohlräume zwischen den Körnern verbleiben. Eine solche Durchführungsform ist sogar bevorzugt und läßt sich da­ durch erreichen, daß die einzelnen Körner in einem er­ sten Arbeitsgang mit dem noch nicht ausgehärteten Poly­ meren überzogen werden und darauf in eine gewünschte Form geschüttet werden, in der die drucklose Aushärtung des Polymeren stattfindet.The individual lie in the claimed molded body Propellant grains are distributed homogeneously. The location and Alignment of the individual grains plays with each other not matter. When using non-foamed bottom polymer does not need the entire intermediate fill in the space between the grains; it can Voids remain between the grains. Such Implementation form is even preferred and can be there by achieving that the individual grains in one he most operation with the not yet cured poly mer be coated and then in a desired Poured in the form of the pressure-free curing of the polymer takes place.

Beim Einsatz von schäumfähigen Polymeren erfolgt die Herstellung zweckmäßigerweise so, daß man in der ge­ wünschten Form die Treibladungskörner auf eine Schicht des noch nicht aufgeschäumten Polymeren schüttet und anschließend das Polymere in das Schüttpulver aufschäu­ men läßt. Während des Aufschäumvorganges darf die Tem­ peratur des Polymeren 100°C nicht übersteigen. Der Schaum dringt dann während des Aufschäumens durch die verbleibenden Zwischenräume des Schüttpulvers gleich­ mäßig hindurch und verbindet die einzelnen Körner mit­ einander zu einer festen, formstabilen Ladung. Diese Ladung brennt dann wie eine reine Schüttladung ab und hinterläßt keine Rückstände.When using foamable polymers, the Production expediently so that one in the ge wanted to form the propellant grains on a layer of the not yet foamed polymer pours and then foam the polymer into the bulk powder leaves. During the foaming process, the tem temperature of the polymer should not exceed 100 ° C. The Foam then penetrates through the foam remaining spaces of the bulk powder are the same moderately through and connects the individual grains with each other into a solid, dimensionally stable charge. These Charge then burns like a pure bulk charge and Leaves no residue.

Die beanspruchten Formkörper haben vorzugsweise Zylinder­ form. Weiterhin können sie eine zentrale Bohrung in der Zylinderachse aufweisen. In dieser Form eignen sie sich als Module in einem Treibladungssystem für großkalibrige Geschosse, die mit einem zentralen Anfeuerungssystem ge­ zündet werden. Diese Module können direkt eingesetzt werden und benötigen keine Kartusche oder Hülse aus ver­ brennbarem Material. Die Länge der Zylinder entspricht dann der Länge der gewünschten Module.The claimed moldings preferably have cylinders form. Furthermore, you can drill a central hole in the Have cylinder axis. In this form, they are suitable as modules in a propellant charge system for large-caliber  Projectiles with a central lighting system be ignited. These modules can be used directly are and do not require a cartridge or sleeve made of ver flammable material. The length of the cylinder corresponds then the length of the desired modules.

Die Formkörper können jedoch auch als Stützringe in be­ kannten verbrennbaren Treibladungsbehältern aus verbrenn­ barem Material eingesetzt werden, um diesen Behältern eine bessere Formbeständigkeit zu verleihen. Ein solcher Stützring kann auch den Abschluß eines solchen bekannten Treibladungsbehälters bilden; in diesem Fall ist eine zentrale Bohrung nicht notwendig.However, the moldings can also be used as support rings knew combustible propellant containers from burn Cash material used to make these containers to give better dimensional stability. Such a Support ring can also be the completion of such a known Form propellant container; in this case is one central drilling not necessary.

Die zylindrischen oder zylinderförmigen Formkörper können weiterhin zusätzlich zu der genannten zentralen Bohrung für eine Anfeuerung noch weitere durchgehende Bohrungen parallel zu der Zentralbohrung aufweisen. Diese Durchfüh­ rungsform eignet sich ebenfalls bevorzugt für den Fall, daß die Formkörper als Stützringe eingesetzt werden.The cylindrical or cylindrical shaped bodies can continue in addition to the central bore mentioned for additional lighting through holes parallel to the central bore. This implementation form is also preferred for the case that the moldings are used as support rings.

Der Durchmesser einer zentralen Bohrung in einem zylin­ derförmigen Formkörper kann bis zu 30% des Durchmessers des Zylinders betragen. Auch weitere achsenparallele Durchbohrungen können Durchmesser bis zu dieser Größe haben; jedoch sollte in diesen Fällen, in denen ein er­ findungsgemäßer Treibladungsring drei oder mehrere Durch­ bohrungen aufweist, die Querschnittsfläche der Durchboh­ rungen nicht mehr als die halbe Querschnittsfläche des Zylinders ausmachen.The diameter of a central hole in a cylin The shaped body can be up to 30% of the diameter of the cylinder. Also other parallel axes Drilled holes can have diameters up to this size to have; however, in those cases where a he propellant ring according to the invention three or more through bores, the cross-sectional area of the through hole not more than half the cross-sectional area of the Detect cylinders.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert.The invention will become apparent from the accompanying drawings exemplified.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Zylinders, der hergestellt wurde durch Auf­ schäumen von 150 g flüssigem, schäumbarem Polyurethan in eine Schüttung von 3000 g Treibladungspulverkörnern (Mehrlochpulver) in einem Rohr von 157 mm Durchmesser. Die Treibladungskörner 1 sind in dem Schaum 2 nach des­ sen Aufschäumen und Aushärten fest eingebettet. Die Höhe des erhaltenen zylindrischen Treibladungskörpers betrug 185 mm. Fig. 1 is a perspective view of a cylinder according to the inven tion, which was produced by foaming on 150 g of liquid, foamable polyurethane in a bed of 3000 g of propellant powder (multi-hole powder) in a tube of 157 mm in diameter. The propellant grains 1 are firmly embedded in the foam 2 after foaming and curing. The height of the cylindrical propellant charge obtained was 185 mm.

Fig. 2 zeigt einen Zylinder, der in gleicher Weise wie derjenige von Fig. 1 hergestellt wurde, teilweise auf­ geschnitten. Er enthält zusätzlich noch eine zentrale Bohrung 3, die dadurch erhalten wurde, daß in dem Rohr, in das das Polyurethan und die Pulverkörner eingegeben wurden, zentral ein Zylinder mit dem Durchmesser der Boh­ rung 3 angeordnet war, der nach dem Aushärten des Schaums entfernt wurde. Dieser Körper enthält Treibladungspulver­ körner unterschiedlicher Geometrie. Fig. 2 shows a cylinder, which was produced in the same way as that of Fig. 1, partially cut. It also contains a central bore 3 , which was obtained in that in the tube into which the polyurethane and the powder grains were introduced, a cylinder with the diameter of the bore 3 was arranged centrally, which was removed after the foam had cured . This body contains propellant powder grains of different geometries.

Claims (7)

1. Treibladung für großkalibrige Geschosse aus Treibla­ dungspulverkörnern, gekennzeichnet als Formkörper aus den Pulverkörnern, die durch orga­ nische Polymere in Mengen zwischen 0,2 und 10 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper, miteinander verbunden sind.1. propellant charge for large-caliber projectiles from Treibla powder powder grains, characterized as shaped bodies from the powder grains, which are connected by organic polymers in quantities between 0.2 and 10 wt .-%, based on the shaped body. 2. Treibladung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymere in Form eines ausgehär­ teten duroplastischen Schaums in dem Formkörper vor­ liegt.2. propellant charge according to claim 1, characterized in that the organic polymer in the form of a cured thermoset foam in the molded body lies. 3. Treibladung gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaum ein Polyurethanschaum ist.3. propellant charge according to claims 1 and 2, characterized records that the foam is a polyurethane foam. 4. Treibladungskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als Zylinder ausge­ bildet ist.4. propellant charge body according to one of claims 1 to 3, characterized in that it out as a cylinder forms is. 5. Treibladungskörper gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er eine zentrale Bohrung in der Zylinderachse aufweist, deren Durchmesser bis zu 30% des Durchmessers des Zylinders beträgt.5. propellant charge according to claim 4, characterized records that it has a central hole in the Has a cylinder axis whose diameter is up to 30% of the diameter of the cylinder. 6. Treibladungskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zu einer zentralen Bohrung noch Bohrungen parallel zu dieser Zentralbohrung aufweist.6. propellant charge body according to one of claims 1 to 5, characterized in that in addition to a central hole still holes parallel to this Has central bore. 7. Verwendung von Treibladungskörpern gemäß Anspruch 6 als Stützring in Kartuschenbehältern für Treibladungs­ pulver.7. Use of propellant charge bodies according to claim 6 as a support ring in cartridge containers for propellant charge powder.
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