EP0086382A2 - Treibladung für Hülsenmunition und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Treibladung für Hülsenmunition und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

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EP0086382A2
EP0086382A2 EP83100845A EP83100845A EP0086382A2 EP 0086382 A2 EP0086382 A2 EP 0086382A2 EP 83100845 A EP83100845 A EP 83100845A EP 83100845 A EP83100845 A EP 83100845A EP 0086382 A2 EP0086382 A2 EP 0086382A2
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EP
European Patent Office
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propellant charge
propellant
powder
sleeve
charge
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EP83100845A
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French (fr)
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EP0086382A3 (en
EP0086382B1 (de
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Gero Wähner
Michael Dr. Korn
Dieter Fichter
Heinrich Dr. Brachert
Dieter Girke
Johan Dr. Kobes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mauser Werke Oberndorf GmbH
Original Assignee
Mauser Werke Oberndorf GmbH
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Publication date
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Publication of EP0086382A3 publication Critical patent/EP0086382A3/de
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Publication of EP0086382B1 publication Critical patent/EP0086382B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B33/00—Manufacture of ammunition; Dismantling of ammunition; Apparatus therefor
    • F42B33/02—Filling cartridges, missiles, or fuzes; Inserting propellant or explosive charges
    • F42B33/025—Filling cartridges, missiles, or fuzes; Inserting propellant or explosive charges by compacting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0033—Shaping the mixture
    • C06B21/0041—Shaping the mixture by compression

Definitions

  • the invention relates to a propellant charge for case ammunition from propellant charge powder bodies of a certain geometric shape, which are filled into propellant charge cases, in particular multi-hole, tube, strip and ball powder bodies, and a method for producing such propellant charges.
  • the individual propellant powder bodies of a propellant burn in layers, each perpendicular to their surface, so that the basic geometric shape is largely retained in its basic tendency.
  • This burning rate which proceeds perpendicular to the surface of the propellant powder, depends on the combustion pressure.
  • the mass gradient over time corresponds to the product of the respective burn rate, Blowing agent surface and blowing agent density.
  • propellant charges therefore use propellant charge powder with a progressive burnup characteristic, ie in the course of the burnup the initial burnup surface grows up to a maximum value in the vicinity of the burnout. If the progressiveness of a propellant powder increases, it can be deduced - and this can be deduced from the inside ballistics - that the initial burnup surface of the entire propellant charge "in relation to the same charge density and the same maximum gas pressure in which the cartridge becomes smaller.
  • a propellant charge adaptation carried out in this way because of the increase in propellant charge mass compared to the untreated propellant charge powder, leads to a considerable gain in progressiveness of the propellant charge and an increase in the product of the burning rate and the burn-off surface. However, this only happens when the desensitization is no longer effective.
  • the progressive gain described leads to a considerable widening of the pressure-time curve and thus to a considerable gain in performance.
  • a heaped propellant charge is usually used, which is usually laboratoryized in the form of granules as tubes, strips, spheres or multi-hole cylinders.
  • the charge density is then about 0.9 to 1.0 g / cm 3 , at best 1.05 g / cm 3 for individual high-quality propellant powder types. For a given case volume, this results in an optimal propellant charge over the resulting maximum propellant charge mass, which is defined in the recipe, geometry and surface treatment by the weapon and ammunition parameters. An improvement in the performance of such an optimized bulk powder load is possible without changing the
  • Parameter values e.g. It is not possible to increase the maximum gas pressure or extend the floor floor path.
  • the object of the invention is therefore to sc a propellant charge for case ammunition and a method for their manufacture by which the performance is increased compared to the known propellant charges, without this resulting in increased workload and human risk from solvent vapors.
  • This object is achieved in that the propellant powder body in the propellant charge sleeve by applying external pressure without the addition of binding agents and / or solvents to a loading density of 1.0 to 1.5 g / cm 3 and are elastically to plastically deformed with an almost uniform or gradually different compression.
  • Elastic powder bodies are known per se. They are elastic because of the addition of plasticizers to the nitrocellulose before it is shaped. The degree of elasticity largely depends on the type and amount of plasticizer used. The elasticity is also influenced by a subsequent surface treatment with these plasticizers.
  • plasticizers in these elastic blowing agent powder bodies are also known plasticizers for nitrocellulose, such as e.g. Camphor and phthalic acid esters. They can be contained alone or as mixtures in the nitrocellulose before it is subjected to the shaping.
  • the pressure to be used in the production of the compressed propellant charge according to the invention depends on the charge density, which strongly influences the burn-up characteristics of the total charge, and on the other hand on the elasticity of the powder bodies. Before the method according to the invention is used, it must therefore be determined in charge determination shots which maximum charge density and thus what pre-pressure is maximally possible without, on the one hand, unburned powder residues, and thus a loss in performance, and on the other hand mechanically destroyed powder bodies, and thus pressure jumps by increasing the surface area. Powder bodies with a higher plasticizer content may have to be used.
  • the main component of the propellant charge is nitrocellulose. In the powder bodies used according to the invention, their proportion is at most 85 to 90 percent by weight, depending on which plasticizers are used and how high the proportion of these plasticizers in the powder bodies is.
  • the propellant charge can consist of partial quantities which are evenly or in sections with the same or different pressures. are gradually compressed differently in the propellant charge sleeve.
  • the propellant charge sleeve When filling with partial quantities and even pressure in sections, an almost constant loading density is possible over the entire filling. If, on the other hand, the filled portions are pressed together with different pressures, there will be deliberate inhomogeneities in the charge density. Furthermore, the pressing can take place in such a way that the charge density decreases almost continuously from the bottom of the case to the case mouth of the propellant charge case.
  • the subsets can also differ in their recipe and / or geometry.
  • the propellant charge bodies at least in part, must have certain geometric shapes such as multi-hole cylinders or tubes.
  • the geometrical shape of these bodies then becomes by the method according to the invention
  • the pressure-sensitive ignition element is already arranged in the bottom of the propellant charge sleeve, this can be protected in a further embodiment of the invention by means of a mandrel inserted during the filling and pressing process of the propellant charge powder body, and the channel formed by the mandrel in the center of the propellant charge sleeve can be protected by an ignition mixture and / or be filled with propellant powder particles. If necessary, a pressing process can be carried out after this filling.
  • a cover made of a plastic, conformable, residue-free combustible material, preferably of Swedish additive material, can also be pressed onto the propellant charge.
  • the process for the production of the propellant charge according to the invention is characterized in that the propellant charge powder bodies are filled into the propellant charge sleeve by means of a filling funnel, the filler neck of which is in direct contact with the inner wall of the sleeve mouth of the propellant charge sleeve, and there even by applying external pressure up to a charge density of 1.0 to 1.5 g / cm 3 are pressed together without the addition of binding agents and / or solvents and are deformed elastically to plastically with almost uniform and / or gradually different compression.
  • a propellant charge sleeve with a volume V H of 75 cm 3 70 grams of a 19-hole propellant powder are packaged as a bulk powder charge.
  • the 19-hole propellant powder has the average geometric dimensions:
  • the surface is composed of the cylinder jacket, the end faces and the surface of the holes in the propellant powder particles.
  • the range of the charge density between 1.1 u. 1.3 g / cm for selected example indicates values of the clear inner channel that are technically feasible.
  • T stands for temperature and ⁇ v for the increase in performance due to an increase in bullet speed.
  • FIG. 2 The schematic representation of the propellant charge cases with pressed-in propellant charge powder according to FIGS. 2 to 4 shows in FIG. 2 a propellant charge case 100 with a propellant charge powder 101 which is gradually pressed from the case base 102 to the case mouth 103.
  • the charge density increases towards the sleeve mouth 103.
  • FIG. 3 shows an identical propellant charge sleeve 100 with a sleeve base 102 and a sleeve mouth 103.
  • the propellant charge powder 101 has been poured into the propellant charge sleeve 100 in the three subsets 101.1, 101.2 and 101.3 and has been pressed together in sections with the same pressure.
  • a channel 104 which is flared to the case mouth 103 and is filled with a propellant charge powder 105, is located in the longitudinal axis of the propellant charge case 100.
  • the upper, free press rim of the upper subset of the propellant charge powder is stabilized against crumbling and / or throwing up of the press head by a plastic cover 110 which can be burned without leaving residues.
  • FIG. 4 again shows the propellant charge sleeve 100 with the sleeve base 102 and the sleeve mouth 103.
  • the propellant charge powder 101 has been pressed into the propellant charge sleeve 100 at different pressures. This results in the greatest loading density for the lower subset 101.4, which decreases over the subset 101.5 to subset 101.6.
  • the greatest loading density is located on the case base 103.
  • the channel 104 is created with a conical extension to the case mouth 103.
  • the propellant charge powder is poured into the propellant charge sleeve via a filling funnel 106, the filler neck 107 of which lies directly against the inner wall of the sleeve mouth 103.
  • the ram and 109 with the mandrel to protect the ignition element in the sleeve bottom 102 is designated.

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Abstract

Eine Treibladung für Hülsenmunition aus Treibladungspulverkörpern bestimmter geometrischer Form wird dadurch hergestellt, daß die Treibladungspulverkörper vorzugsweise in Teilmengen 101.4, 101.5 und 101.6 mittels eines geeigneten Einfülltrichters 106 in die Treibladungshülse 100 eingefüllt und dort ohne Zusatz von Binde- und/oder Lösungsmitteln bis zu einer Ladedichte von 1,0 bis 1,5 g/cm³ zusammengepreßt und bei einer nahezu gleichmäßigen und/oder graduell verschiedenen Verdichtung elastisch bis plastisch verformt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Treibladung für Hülsenmunition aus Treibladungspülverkörpern bestimmter geometrischer Form, die in Treibladungshülsen eingefüllt sind, insbesondere Mehrloch-, Röhrchen-, Streifen- und Kugelpulverkörper, und ein Verfahren zur Herstellung solcher Treibladungen.
  • Beim Auslösen eines Schusses in einer Rohrwaffe erteilt die durch Verbrennung eines festen Treibmittels, nämlich eines Treibladungspulvers, erzeugte Gasmasse dem Geschoß die translatorische und die Rotationsenergie.
  • Die Umsetzung dieses festen Treibmittels in gasförmige Produkte darf jedoch nicht zu schnell erfolgen, damit der maximale Gasdruck bzw. Gasdruckanstieg und die hieraus resultierenden Belastungswerte für das Geschoß und das Waffenrohr niedrig bleiben.
  • Die einzelnen Treibladungspulverkörper einer Treibladung brennen in Schichten jeweils senkrecht zu ihrer Oberfläche ab, so daß die anfängliche geometrische Form in ihrer Grundtendenz weitestgehend erhalten bleibt. Diese senkrecht zur Treibladungspulveroberfläche fortschreitende Abbrandgeschwindigkeit ist vom Verbrennungsdruck abhängig. Der zeitliche Massengradient der Umsetzung entspricht wiederum dem Produkt aus jeweiliger Abbrandgeschwindigkeit, Treibmitteloberfläche und Treibmitteldichte.
  • Bekannte Treibladungen verwenden daher Treibladungspulver mit progressiver Abbrandcharakteristik, d.h. im Verlauf des Abbrandes wächst die anfängliche Abbrandoberfläche bis zu einem maximalen Wert in Nähe des Brennschlusses an. Nimmt die Progressivität eines Treibladungspulvers zu, so muß- und dies läßt sich innenballistisch ableiten - die Anfangsabbrandoberfläche der gesamten Treibladung"bezogen auf gleiche Ladedichte und den gleichen maximalen Gasdruck, in der Patrone kleiner werden. Eine durch höhere Progressivität der Treibladungspulverkörper erforderliche Verringerung der Anfangsabbrandoberfläche bedeutet normalerweise eine Reduzierung der Treibladungspulvermasse. Um jedoch die durch eine Progressivitätszunahme gewonnene Ladungsreserve leistungssteigernd auszunutzen, ist es in der Praxis üblich, eine nachträgliche Oberflächenbehandlung des Treibladungspulvers mit Weichmachern, vorzugsweise Centraliten, Phthalaten oder Kampfer, durchzuführen. Diese Behandlungsmittel haben eine negative Bildungsenthalpie und setzen die Gesamtenergie der Ladungsmasse herab. Wegen der Imprägnierwirkung dieser Behandlungsmittel verringert sich auch die Abbrandgeschwindigkeit in der Weise, daß die größte relative Brenngeschwindigkeitsminderung bei der höchsten Konzentration des Behandlungsmittels im Treibladungspulverkorn, also praktisch an der Oberfläche, erfolgt. Dies ist gleichwertig mit einer Verkleinerung an Abbrandoberfläche, denn der zeitliche Gasmassengradient entspricht dem Produkt aus Abbrandoberfläche, Brenngeschwindigkeit und Dichte.
  • Da der Anfangswert für das Produkt aus Brenngeschwindigkeit und Abbrandoberfläche wegen der Zusammenhänge von Progressivität und Maximalgasdruck konstant bleiben muß, läßt sich die Treibledungsmasse ohne Erhöhung des Haximaldruckwertes um so mehr steigern, je stärker und differenzierter die Oberflächenbehandlung durchgeführt wurde.
  • Eine solchermaßen durchgeführte Treibladungsanpassung bewirkt wegen der im Vergleich zum unbehandelten Treibladungspulver erfolgten Treibladungsmassenerhöhung einen erheblichen Progressivitätsgewinn der Treibladung und eine Vergrößerung des Produkts aus Brenngeschwindigkeit und Abbrandoberfläche. Dies geschieht allerdings erst dann, wenn die Phlegmatisierung nicht mehr wirksam ist. Der geschilderte Progressivitätsgewinn führt zu einer beträchtlichen Aufweitung des Druck-Zeit-Verlaufes und damit zu einem erheblichen Leistungsgewinn.
  • Die Grenzen für solche Maßnahmen liegen einmal in der Begrenzung der maximal möglichen Treibladung selbst, zum anderen darin, daß stark oberflächenbehandelte Treibladungspulver schwieriger anzuzünden sind. Dies ist im Hinblick auf die Gesamtschußzeit von Nachteil. Außerdem würde sich die Energiebilanz der Treibladung ab einer bestimmten Behandlungsstärke so stark verschlechtern, daß dieser energetische Leistungsverlust durch die innenballistischen Vorteile nicht mehr ausgeglichen werden könnte.
  • Üblicherweise wird bei patronierter Munition eine geschüttete Treibladung verwendet, die gewöhnlich in Granulatform als Röhrchen, Streifen, Kugeln oder Mehrlochzylindern laboriert wird. Die Ladungsdichte beträgt dann etwa 0,9 bis 1,0 g/cm3, bei einzelnen hochwertigen Treibladungspulver-Sorten bestenfalls 1,05 g/cm3. Hieraus ergibt sich bei einem vorgegebenem Hülsenvolumen über die resultierende maximale Treibladungsmasse eine optimale Treibladung, die in Rezeptur, Geometrie und Oberflächenbehandlung durch die Waffen- und Munitionsparameter festgelegt ist. Eine Verbesserung der Leistung einer solchen optimierten Schüttpulverladung ist ohne Veränderung der
  • Parameterwerte, z.B. Erhöhung des maximalen Gasdruckes oder Verlängerung des Geschoßbodenweges nicht möglich.
  • Seit Jahren werden daher Verfahren entwickelt, durch die eine Leistungssteigerung über sogenannte verfestigte bzw. verdichtete Treibladungen, d.h. eine Erhöhung der Ladungsdichte, erzielt werden soll. Bei allen diesen Verfahren werden jedoch Löse- oder Bindemittel benötigt, wodurch der Arbeitsaufwand erheblich erhöht wird, so daß solche Treibladungen nur sehr zeitintensiv hergestellt werden können und außerdem sehr teuer sind.
  • Ein Verfahren zur Herstellung von verfestigten Pulverladungen ist aus der DE-OS 24 03 417.bekannt geworden. Hierbei besteht die verfestigte Pulverladung aus verdichteten Granalen von nichtrauchendem Pulver mit einer Vielzahl von Gitterzwischenräumen, die weitgehend einheitlich über die gesamte verdichtete Masse verteilt sind. Wesentlich ist nun, daß bei der Herstellung dieser verfestigten Pulverladung die Oberflächen der Einzelgranalen zunächst erweicht werden, indem sie Lösungsmitteldämpfen ausgesetzt werden, und erst danach zusammengepreßt werden. Neben einen erhöhten Arbeits- und Arbeitsmittelaufwand ist ein solches Verfahren von Nachteil dadurch, daß aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen, um eine Gefährdung der Gesundheit von Menschen auszuschließen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Treibladung für Hülsenmunition und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu sc durch welche das Leistungsvermögen gegenüber den bekannten Treibladungen erhöht ist, ohne daß dadurch gleichzeitig ein erhöhter Arbeitsaufwand und eine Menschengefährdung aus Lösungsmitteldämpfen entsteht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Treibladungspulverkörper in der Treibladungshülse durch Anwendung von äußerem Druck ohne Zusatz von Binde-und/oder Lösungsmitteln bis zu einer Ladedichte von 1.0 bis 1.5 g/cm3 zusammengepreßt und bei einer nahezu gleichmäßigen oder graduell verschiedenen Verdichtung elastisch bis plastisch verformt sind.
  • Eine Erhöhung der Ladungsdichte durch Anwendung von äußerem Druck ließ sich bisher nicht durchführen, weil die Pulverkörper bei Anwendung von Druck aufgrund ihrer Sprödigkeit zerbrachen und damit die gewünschte Abbrandcharakteristik nicht mehr gewährleistet war.
  • Elastische Pulverkörper sind an sich bekannt. Sie sind aufgrund des Zusatzes von Weichmachern zu der Nitrocellulose vor deren Formgebung elastisch. Der Grad der Elastizität hängt dabei weitgehend von der Art und der Menge des eingesetzten Weichmachers ab. Eine Beeinflussung der Elastizität ist auch durch eine nachträgliche Oberflächenbehandlung mit diesen Weichmachern gegeben.
  • Die Weichmacher in diesen elastischen Treibmittelpulverkörpern sind ebenfalls an sich bekannte Weichmacher für Nitrocellulose, wie z.B. Kampfer und Phthalsäureester. Sie können allein oder als Gemische in der Nitrocellulose enthalten sein, bevor diese der Formgebung unterworfen wird.
  • Der anzuwendende Druck bei der Herstellung der erfindungsgemäßen gepreßten Treibladung hängt einmal von der Ladedichte, die die Abbrandcharakteristik der Gesamtladung stark beeinflußt, und andererseits von der Elastizität der Pulverkörper ab. Es muß deshalb vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Ladungsermittlungsbeschüssen festgestellt werden, welche Grenzladedichte und damit,welcher Pre3druck maximal möglich ist, ohne einerseits unverbrannte Pulverrückstände, und damit Leistungseinbußen, und andererseits mechanisch zerstörte Pulverkörper, und damit über eine Oberflächenvergrößerung Drucksprünge, zu erhalten. Gegebenenfalls müssen Pulverkörper mit höherem Weichmachergehalt eingesetzt werden. Der Hauptbestandteil der Treibladungskörper ist Nitrozellulose. In den erfindungsgemäß eingesetzten Pulverkörpern beträgt deren Anteil maximal 85 bis 90 Gewichtsprozente, je nachdem, welche Weichmacher eingesetzt sind und wie hoch der Anteil dieser Weichmacher in den Pulverkörpern ist.
  • In erfindungsgemäßer Fortführung kann die Treibladung aus Teilmengen bestehen, die mit gleichen oder zueinander unterschiedlichen Drücken abschnittsweise gleichmäßig oder. graduell verschieden in der Treibladungshülse verdichtet sind. Beim Füllen mit Teilmengen und abschnittsweise gleich mäßigem Druck ist eine nahezu gleichbleibende Ladedichte über die gesamte Füllung möglich. Werden dagegen die eingefüllten Teilmengen mit unterschiedlichen Drücken zusammen gepreßt, so werden bewußt Inhomogenitäten in der Ladungsdichte auftreten. Ferner kann die Pressung derart erfolgen, daß die Ladungsdichte vom Hülsenboden zum Hülsenmund der Treibladungshülse nahezu kontinuierlich abnimmt.
  • Die Teilmengen können weiterhin in Rezeptur und/oder Geometrie unterschiedlich sein.
  • Die Treibladungskörper müssen jedoch, zumindest in einer Teilmenge, bestimmte geometrische Formen wie Mehrlochzylinder oder Röhrchen besitzen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird dann die geometrische Form dieser Körper
  • in der Art verändert, daß die lichte Weite der Innenkanäle verkleinert wird. Dies ist gleichbedeutend mit einer Verringerung der Abbrandoberfläche, so daß die Ladungsmasse infolge der anfangs skizzierten Zusammenhänge ohne Erhöhung des maximalen Gasdruckes innerhalb bestimmter Grenzen bei entsprechender Anpassung der Geometrie oder Oberfläc, behandlung des Treibladungspulvers gesteigert werden kann.
  • Wenn in dem Boden der Treibladungshülse bereits das druckempfindliche Anzündelement angeordnet ist, kann dieses in Weiterführung der Erfindung mittels eines während des Füll-und Preßvorganges der Treibladungspulverkörper eingesetzten Dorns geschützt sein, und der durch den Dorn mittig der Treibladungshülse entstandene Kanal kann mit einer Anzündmischung und/oder mit Treibladungspulverkörpern gefüllt sein.Gegebenenfalls kann nach dieser Auffüllung wiederum ein Preßvorgang erfolgen.
  • Bei geringer Verdichtung der Pulverkörper und/oder preßtechnisch ungünstiger Hülsenform kann es erforderlich'werden, den freien Preßrand bzw. die Ladungsoberfläche gegen Ausbröckeln einzelner Pulverkörper und/oder Aufwerfen des Preßspiegels zu stabilisieren, bis der durch den Dorn hervorgerufene mittige Kanal aufgefüllt bzw. die Patrone komplettiert ist. Aus diesem Grund kann erfindungsgemäß eine Abdeckung aus einem plastischen, anschmiegsamen, rückstandsfrei verbrennbarem Material, vorzugsweise aus schwedischem Additivmaterial mit auf die Treibladung gepreßt sein.
  • Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Treibladung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladungspulverkörper mittels eines Einfülltrichters, dessen Einfüllstutzen an der Innenwand des Hülsenmundes der Treibladungshülse unmittelbar anliegt, in die Treibladungshülse eingefüllt werden und da selbst durch Anwendung von äußerem Druck bis zu einer Ladedichte von 1.0 bis 1.5 g/cm3 ohne Zusatz von Binde- und/oder Lösungsmitteln zusammengepreßt und bei nahezu gleichmäßiger und/oder graduell verschiedener Verdichtung elastisch bis plastisch verformt werden.
  • Durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Einfülltrichters können die Treibladungspulverkörper beim Schüttvorgang und dem Pressen am Hülsenmund kein Graphit ablagern, was zu einer Verminderung der Reibungskräfte an der Hülseninnenwand führen würde. Durch die Verringerung der Reibung an der Hülsenwand erhält das durch Anwürgen mit der Treibladungshülse verbundene Geschoß andere.Ausziehwider- stände, wodurch sich innenballistische Veränderungen ergeben bzw. die Zuführsicherheit der Patronen vermindert wird.
  • Die Erfindung wird anhand von zwei Beispielen näher erläutert. Dabei dienen die Figuren zum besseren Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Diagramm über den Funktionsverlauf der Lademassenerhöhung bei bestimmten Parametern
    • Fig. 2 eine graduelle Verpressung der Treibladungspulverkörper ohne Zentralkanal
    • Fig. 3 eine gleichmäßige Verpressung von drei verschiedenen Treibladungspulvern mit gefülltem Zentralkanal
    • Fig. 4 eine graduelle Verpressung eines Treibladungspulvers in drei Stufen mit Mitteldorn und Einfülltrichter.
    Beispiel 1:
  • In einer Treibladungshülse mit einem Volumen VH von 75 cm3 sind 70 Gramm eines 19-Loch-Treibladungspulvers als Schüttpulverladung laboriert. Das 19-Loch-Treibladungspulver besitzt die durchschnittlichen geometrischen Abmessungen:
    Figure imgb0001
  • Mit einer Dichte von ϕ = 1.608 g/cm3 ergibt sich eine Treibladungspulver-Stückzahl von Q = 1.163. Die gesamte Oberlfäche der Treibladung beträgt OA = 1099 cm2 und teilt sich auf in eine äußere Oberfläche von 0a = 730 cm2 und eine innere Oberfläche 0i = 369 cm2. Die Oberfläche setzt sich zusammen aus dem Zylindermantel, den Stirnflächen und der Oberfläche der Bohrüngen in den Treibladungspulverkörpern.
  • Bei einer Erhöhung der Ladungsmasse infolge des erfindungsg mäßen Verfahrens wird nun die lichte Weite der Innenkanäle abnehmen, wodurch sich eine Verringerung der inneren Oberfläche ergibt. Es läßt sich nun ein Grenzwert für den erforderlichen lichten Durchmesser Øi der Innenkanäle als Funktion der Lademassenerhöhung ermitteln, bei dem die An- fangsabbrand9berfläche OA der Treibladung trotz der Lademassenerhöhung konstant bleibt. Einen solchen Funktionsverlauf zeigt für das behandelte Beispiel Figur 1. Es wurde auch die aus der Lademassenerhöhung resultierende Abnahme des freien Luftvolumens mit VL/VLA in der Patronenhülse eingetragen, wobei VL = das jeweilige Luftleervolumen bei Fü und VLA = das Anfangsvolumen von Luft in der Treibladungshülse bei einer Ladung von 70 g bedeuten.Aus dem Diagramm lä. sich leicht entnehmen, daß der für das Verfahren vorzugsweis gegebene Bereich der Ladedichte zwischen 1,1 u. 1,3 g/cm für gewählte Beispiel Werte des lichten Innenkanals angibt, die i technisch machbar sind. Andererseits ist in der Treibladungshülse dann noch ein beträchtliches Leervolumen vorhanden, so daß die Anzündung der Treibladung ohne Schwierigkeiten möglich ist.
    • Beispiel 2 :
  • Ein auf bekannte Weise hergestelltes 19-Loch-Pulver mit einem Lochdurchmesser 0,15 mm und der Zusammensetzung:
    • 73 Gew.-% Nitrocellulose
    • 20 Gew.-% Diglycoldinitrat
    • 5 Gew.-% Nitroguanidin
    • 1 Gew.-% Methyl-Diphenylharnstoff
    • 1 Gew.-% Natriumsulfat,

    auf dessen Oberfläche 1% Dioctylphthalat in einer Nachbehandlung aufgebracht wird und dessen einzelne Körner einen Außendunchmesser von 4,0 mm bei einer Länge von 4 mm besitzen, wird in Treibladungshülsen der Abmessungen 30 mm x 113 DEFA gefüllt. Vor dem Füllen wurde ein Dorn auf das in dem Hülsenboden befindliche Anzündhütchen 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) verdichtet. Nach dem Verdichten wurde der Dorn entfernt und in den verbleibenden Hohlraum Pulver eingeschüttet. Insgesamt wurden jeweils 62 g Pulver in die einzelnen Treibladungshülsen eingepreßt. Anschließend würden Übungsgeschosse mit 245 g Masse eingesetzt und angewürgt.
  • In einem 30 mm Gasdruckmesser wurden bei den Temperaturen von -40°C, + 21°C und +50oC die Maximaldrücke Pmax in bar und die Mündungsgeschwindigkeiten VE in m/s ermittelt.
  • Bei gleichem Maximaldruck ergab sich folgende Geschwindigkeitserhöhung gegenüber den Werten für die Original-Treibladung:
    Figure imgb0002
  • Dabei steht "T" für Temperatur und Δv für den Leistungszuwachs durch Geschoßgeschwindigkeitserhöhung.
  • Mit dem gleichen Treibladungspulver wurde mit Treibladungshülsen 27 mm x 145 folgende Verbesserung bei einer Ladungserhöhung um 13,5 g erzielt:
    Figure imgb0003
  • Versuche mit leicht abgewandelten Treibladungsmuster in Geometrie und Oberfl ächenbehandlung ergaben gegenüber den Patronen 25 mm x 137 APDS und 105 mm x 617 APDS eine Geschwindigkeitszunahme zwischen 50 und 100 m/s mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Dies bedeutet, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch in einem großen Kaliberbereich und bei unterschiedlichen Geschoßarten eingesetzt werden kann.
  • Die schematische Darstellung der Treibladungshülsen mit eingepreßtem Treibladungspulver nach den Figuren 2 bis 4 zeigt in Fig. 2 eine Treibladungshülse 100 mit einem Treibladungspulver 101, das vom Hülsenboden 102 zum Hülsenmund 103 graduell verpreßt ist. In dem gezeigten Beispiel nimmt die Ladungsdichte zum Hülsenmund 103 hin zu.
  • Fig. 3 zeigt eine gleiche Treibladungshülse 100 mit Hülsenboden 102 und Hülsenmund 103. Das Treibladungspulver 101 ist hier in den drei Teilmengen 101.1, 101.2 und 101.3 in die Treibladungshülse 100 eingefüllt worden und jeweils abschnittsweise mit gleichem Druck zusammengepreßt worden.
  • Ausgehend vom Hülsenboden 102 befindet sich in der Längsachse der Treibladungshülse 100 ein zum Hülsenmund 103 konisch erweiteter Kanal 104, der mit einem Treibladungspulver 105 aufgefüllt ist. Der obere, freie Preßrand der oberen Teilmenge des Treibladungspulvers ist gegen Ausbröckeln und/oder Aufwerfen des Preßspiegels durch eine plastisch-anschmiegsame und rückstandsfrei verbrennbare Abdeckung 110 stabilisiert.
  • Die Fig. 4 zeigt wiederum die Treibladungshülse 100 mit dem Hülsenboden 102 und dem Hülsenmund 103. Das Treibladungspulver 101 ist mit unterschiedlichen Drücken in die Treibladungshülse 100 eingepreßt worden. So ergibt sich für die untere Teilmenge 101.4 die größte Ladedichte, die über die Teilmenge 101.5 bis zur Teilmenge 101.6 abnimmt. Bei diesem Beispiel befindet sich die größte Ladedichte am Hülsenboden 103. In der Längsachse der Treibladungshülse 100 ist der Kanal 104 mit konischer Erweiterung zum Hülsenmund 103 geschaffen. Das Treibladungspulver wird über einen Einfülltrichter 106, dessen Einfüllstutzen 107 direkt an der Innenwand des Hülsenmundes 103 anliegt, in die Treibladungshülse geschüttet. Mit 108 ist der Preßstempel und mit 109 der Dorn zum Schutz des Anzündelementes im Hülsenboden 102 bezeichnet.

Claims (6)

1. Treibladung für Hülsenmunition und Verfahren zu ihrer Herstellung, aus Treibladungspulverkörpern bestimmter geometrischer Form, insbesondere Mehrloch-, Röhrchen-, Streifen- oder Kugelpulverkörper, die in Treibladungshülsen eingefüllt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibladungspulverkörper in der Treibladungshülse (100) durch Anwendung von äußerem Druck und ohne Zusatz von Binde- und/oder Lösungsmitteln bis zu einer Ladedichte zwischen 1,0 bis 1,5 g/cm zusammengepreßt und bei einer nahezu gleichmäßigen oder graduell verschiedenen Verdichtung elastisch bis plastisch verformt sind.
2. Treibladung für Hülsenmunition nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
Teilmengen, die mit gleichen oder zueinander unterschiedlichen Drücken abschnittsweise gleichmäßig oder graduell verschieden in der Treibladungshülse (100) verdichtet sind.
3. Treibladung für Hülsenmunition nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Teilmengen aus in Rezeptur und/oder in Geometrie unterschiedlichen Treibladungspulverkörpern zusammensetzen.
4. Treibladung für Hülsenmunition nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das am Boden der Treibladungshülse (100) befindliche Anzündelement mittels eines während des Füll-und Preßvorgangs der Treibladungspulverkörper eingesetzten Dorns (109) geschützt ist, und der durch den Dorn (109) mittig der Treibladungshülse (100) entstandene Kanal (104) mit Anzündmischung und/oder Treibladungspulverkörpern gefüllt ist.
5. Treibladung für Hülsenmunition nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der freie Preßrand bzw. die Treibladungsoberfläche der komprimierten Treibladungspulverkörper gegen Ausbröckeln und/oder Aufwerfen des Preßspiegels durch eine Abdeckung (110) aus plastisch-anschmiegsamen, rückstandsfrei verbrennbarem Material, insbesondere schwedischen Additivmaterial, stabilisiert ist.
6. Verfahren zur Herstellung der Treibladung für Hülsenmunition nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibladungspulverkörper mittels eines Einfülltrichters (106), dessen Einfüllstutzen (107) an der Innenwand des Hülsenmundes (103) der Treibladungshülse (100) unmittelbar anliegt, in die Treibladungshülse (100) eingefüllt werden und da selbst durch Anwendung von äußerem Druck bis zu einer Ladedichte zwischen 1,0 bis 1,5 g/cm3 ohne Zusatz von Binde- und/oder Lösungsmitteln zusammengepreßt und bei nahezu gleichmäßiger und/oder graduell verschiedener Verdichtung elastisch bis plastisch verformt werden.
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