DE8302738U1

DE8302738U1 - Patronen oder deren elemente aus polyaethylen

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Publication number: DE8302738U1
Application number: DE19838302738
Authority: DE
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1983-02-02
Filing date: 1983-02-02
Publication date: 1983-07-28

Description

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Troisdorf, den 31. Januar 1983 OZ 81 o78 Sc/hr

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln

Patronen oder deren Elemente aus Polyäthylen

Die Neuerung, betrifft Patronen oder deren Elemente, insbesondere Obungspatronen, aus Polyäthylen.

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Übungspatronen aus Kunststoff, wie sie z.B. in der DE-PS 1o 16 1o2 und DE-PS 11 46 785 beschrieben sind, werden vorwiegend aus Polyäthylen hergestellt. Durch Herstellung aus Polyäthylen ergibt sich der Vorteil guter Schockfestigkeiten im Temperaturbereich von + 7 ο bis - 2o°C, in Ausnahmefällen bis - 4o°C. Bei Verwendung in automatischen Waffen mit hoher Feuergeschwindigkeit ergibt sich jedoch der Nachteil, daß sich der Lauf bzw. das Patronenlager auf über 13o°C erwärmt, d.h. auf eine Temperatur, bei der Polyäthylen zum Schmelzen kommt.

Wird bei einer solchen auf hohe Temperaturen erhitzten ^5 Waffe die Schußfolge unterbrochen und eine nicht abgeschossene Patrone bleibt im Patronenlager, so entstehen

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' durch abschmelzende- Teile in der Waffe Verunreinigungen, die zur Störung bzw. Beschädigung und zum Ausfall der Waffe führen können.

Seit mehreren Jahren wurden Bemühungen unternommen, diese Nachteile zu vermeiden, ohne die bisherigen Vorteile einzubüßen. Es war naheliegend, wärmebeständigere Kunststoffe zu verwenden. Versuche auf breiter Basis zeigten jedoch, daß alle als Werkstoffe verwendbaren Kunststoffe entweder die genannten Temperaturen nicht aushalten, d.h. bei hohen Temperaturen schmelzen oder sich zersetzen, oder bei Temperaturen unterhalb 2o°C und besonders unterhalb

- 2o°C nicht die erforderliche Schockfestigkeit aufweisen, so daß sich entweder Risse in der Patrone ergeben oder

^5 der Hülsenboden bzw. die Geschoßnachbildung abgesprengt werden.

Weitere Versuche mit durch Peroxide vernetztem Polyäthylen ergaben zwar eine verbesserte Temperatürbeständigkeit, jedoch neben wirtschaftlichen Nachteilen durch längeren Spritzzyklus, vor allem erhebliche technische Schwierigkeiten beim Entformen der Hülsen und große Ungleichmäßigkeiten der spritzgegossenen Formkörper.

Es zeigte sich, daß die bestehenden Schwierigkeiten durch strahlenvernetztes Polyäthylen gelöst werden konnten

Gegenstand der Neuerung sind daher Patronen oder deren Elemente, insbesondere Übungspätrönen aus Polyäthylen, bei denen nach dem Anspruch das Polyäthylen mit energiereichen Strahlen, vorzugsweise Elektronenstrahlen, vernetzt ist. Als Elemente werden insbesondere die Hülse und Teile derselben verstanden.

5^Überraschend erwies es sich, daß strahlenvernetztes

Polyäthylen im heißen Patronenlager nicht schmilzt und daß weiterhin die Schockfestigkeit auch bei Temperaturen im Bereich von - ?,o° C allen gestellten Anforderungen genügt.

Mit besonderem Vorteil wird hiervon bei übungsmunition Gebrauch gemacht, jedoch kann grundsätzlich auch scharfe Munition aus strahlenvernetztem Polyäthylen sein.

Es ergibt sich der Vorteil, daß die Hülsen insbesondere der Obungspatronen wie in bisheriger Weise aus Polyäthylen durch Spritzgießen oder dgl. hergestellt werden können, so daß die Fertigungsanlagen weiter benutzbar sind, und "¹^ daß der fertige Formkörper anschließend mit energiereichen Strahlen, vorzugsweise Elektronenstrahlen, ausreichend vernetzbar ist.

Sehr gut geeignet sind Elektronenstrahlen, die mit mehr als 1 Mio. Volt, vorzugsweise 3 bis 1o Mio. Volt, beschleunigt wurden und die eine Dosisleistung von mehr als 1 Mrad pro Minute, vorzugsweise 1o bis 1ooo Mrad pro Minute, erzeugen.

Andere hochenergetische Strahlungsarten wie Gamma- und Alpha-Strahlen sind zwar auch anwendbar, aber nicht so gut geeignet, da sie wegen der geringeren realisierbaren Dosisraten eine wesentlich längere Bestrahlungszeit für den gleichen Vernetzungsgrad erfordern.

Die Vernetzung der Obungspatronen besonders mit energiereichen Elektronenstrahlen hoher Dosisleistung nat un-

erwp.rtet den Vorteil, daß keine Schädigung durch Luftsai'erstoff erfolgt, obwohl Luftsauerstoff bei der Strahlen vernetzung nicht ferngehalten wird.

Die Vernetzung ist nicht nur ein Oberflächeneffekt, sondern erstreckt sich praktisch gleichmäßig über die gesamte Patronenhülse. Der Grad der Vernetzung sollte zwischen 4o und 9o %, vorzugsweise zwischen 6o und 75 %, liegen. Der Vernetzungsgrad kann bestimmt werden, indem das vernetzte Polyäthylen zerspant und eine Menge von z.B. o,5 g in eine metallische Hülse eingebracht wird, die mit Öffnungen versehen ist und in einen Behälter Xylol eingesetzt wird. Die Probe wird dann 14 h unter Normaldruck im Xylol gekocht. Der nicht vernetzte Anteil der Probe geht in Lösung. Die vernetzte Matrix bleibt ungelöst in der Hülse zurück und kann nach Trocknen zurückgewogen werden. Der Vernetzungsgrad in % ergibt sich aus dem Quotienten Auswaage/Einwaage mal 1oo.

Das für die neuerungsgemäße Patrone verwendete unvernetzte Polyäthylen hat vorzugsweise ein Molekulargewicht zwischen 8o ooo und 12o ooo. Die Molekulargewichtsver-ν teilung äollte möglichst eng sein und die Dichte sollte vorzugsweise über o,94 g/cm^ liegen.

Mit besonderem Vorteil können einteilige Hülsen mit angegossener hohler Geschoßnachbildung mit z.B. aufplatzbaren und Gase entlassendem FaIt-, Prägeverschluß oder dgl. (Manövermunition bzw. Platzpatronen) durch energiereiche Strahlen vernetzt werden.

Die Geschoßnachbildung kann jedoch auch getrennt hergestellt und später in die Hülse aus Polyäthylen eingesetzt werden oder auch abtrennbar ausgebildet sein (Trainingsmunition bzw. ggf. scharfe Munition).

Im allgemeinen wird bei Übungspatronen ein gesondert gefertigtes Bodenstück mit darin angeordnetem Zündelement mit Hilfe einer Rille oder eines Gewindes auf- oder eingesetzt bzw. durch Formschluß gehalten. 5

Von besonderem Vorteil ist, daß strahlenvernetzte Übungspatronen bei 13o°C nicht mehr aufschmelzen. Die strahlenvernetzten Hülsen werden in gewissem Umfang gummielastisch.

Die Erhöhung der Wärmeformbeständigkeit, der Wärmebeständigkeit, des Elastizitätsmoduls oberhalb des kristallinen Schmelzpunktes sowie der Spannungsrißbeständigkeit der Patronenhülsen durch das Strahlenvernetzen bei ausreichender Kaltschlagzähigkeit verbessert die Patroneneigenschaften ganz entscheidend. Vor allem läßt sich die bei Temperaturen des Patronenlagers über 13o°C wesentlich formbeständigere und steifere Patrone aus strahlenvernetztem Polyäthylen einwandfrei aus dem heißen Patronenlager ausziehen, ohne daß Reste des Polyäthylens an Teilen der Waffe kleben. Es ist daher möglich, wie bei Übungspatronen aus Metall, die Waffe nach dem Beschüß mit geladener Patrone weiterzuverwenden, so daß die bisherige gründliche Reinigung und ggf. Wer Srstattarbeiten bei Übungspatronen aus Kunststoffen entfallen.

Die Neuerung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Manöverpatrone,

Figur 2 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Treiningspatrone und

Figur 3 eine Variante zu Figur 2. _c

Die in Figur 1 gezeigte Manöver- oder Platzpatrone weist die Hülse 1 aus strahlenvernetztem Polyäthylen auf, in deren hinteres Ende das metallische Bodenstück 2 mit Zündelement 3 eingesetzt ist. In der Hülse 1 befindet sich das Treibladungspulver 4. Am vorderen Ende ist die Hülse 1 mit der einstückig angespritzten hohlen Geschoßnachbildung 5 versehen, die ihrerseits am vorderen Ende Sollbruchkerben 6 aufweist, entlang derer sie beim Schuß unter der Wirkung der Pulvergase aufreißt, ohne daß Stücke von ihr abgerissen werden.

Die Trainings-Patrone gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der in Figur 1 nur dadurch, daß an das vordere Ende der Hülse 1 eine massive Geschoßnachbildung 7 einstückig angeformt ist, die beim Schuß entlang der Sollbruchlinie 8 abgetrennt und als Leichtgeschoß durch den Lauf der nicht gezeigten Waffe getrieben wird.

Die Trainings-Patrone gemäß Figur 3 unterscheidet sich hiervon wiederum nur dadurch, daß die Geschoßnachbildung separat hergestellt und über die Schnappverbindung 1o mit der Hülse 1 verbunden ist.

Zur weiteren Erläuterung dienen die beiden nachfolgenden Beispiele:

Beispiel 1:

Die Hülsen für das Kaliber 7,62 mm werden auf einer handelsüblichen Schneckenspritzmaschine mit einem Druck von bis zu 2ooo bar und einer Massetemperatur von etwa 3oo°C in eine wassergekühlte Mehrfachform gespritzt.

Diese Hülsen werden dann neuerungsgemäß bei Raumtemperatur mit einer Dosis von 5 - 5o Mrad, vorzugsweise 8-12 Mrad elektronenstrahl-vernetzt. Nach Einfüllen des Treibladungspulvers und Verschließen des offene

Endes der Hülse durch Einschnappen des Bodenstückes mit dem Zündelement sind die Patronen fertig. Diese Patronen können nach dem Schuß aus Waffen mit Lagertemperaturen bis zu 24o°C ohne Kleben wieder entfernt werden.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)

Eine Patrone mit unvernetzter Hülse aus dem gleichen Polyäthylen klebt bereits bei Lagertemperaturen von 13o°C, fließt in Hinterschneidungen des Lagers und läßt sich nur mit Werkzeugen unter Zerstörung entfernen.

Claims

Troisdorf, den 31. Januar 1983 OZ 81o78 Sc/hr

' S chut ζ ansp ruch

Patronen oder deren Elemente, insbesondere Obungspatronen, aus Polyäthylen, dadurch gekenn· zeichnet, daß sie aus mit energiereichen Strahlen, vorzugsweise Elektronenstrahlen, vernetztem Polyäthylen sind.