EP0086382A2 - Propulsion charge for cartridge case munition and process for its manufacture - Google Patents
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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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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.A propellant charge for case ammunition made of propellant powder bodies of a certain geometric shape is produced in that the propellant charge powder bodies are preferably poured into the propellant charge sleeve 100 in portions 101.4, 101.5 and 101.6 by means of a suitable filling funnel 106 and there, without the addition of binding agents and / or solvents, up to a charge density of 1.0 to 1.5 g / cm³ pressed together and deformed elastically to plastically with an almost uniform and / or gradually different compression.
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.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.
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.When a shot is fired in a barrel weapon, the gas mass generated by the combustion of a solid propellant, namely a propellant powder, gives the projectile the translational and rotational energy.
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.However, the conversion of this solid propellant into gaseous products must not take place too quickly, so that the maximum gas pressure or gas pressure rise and the resulting load values for the projectile and the weapon barrel remain low.
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.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.
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.Known 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 reduction in the initial burnup surface required by higher progressiveness of the propellant powder bodies means Usually a reduction in the amount of propellant powder, but in order to take advantage of the charge reserve gained through an increase in progressivity, it is customary in practice to carry out a subsequent surface treatment of the propellant powder with plasticizers, preferably centralites, phthalates or camphor Because of the impregnation effect of these treatment agents, the rate of combustion also decreases in such a way that the greatest relative burning rate Induction at the highest concentration of the treatment agent in the propellant powder grain, practically on the surface, takes place. This is equivalent to a reduction in the surface area of the erosion, because the gas mass gradient over time corresponds to the product of the erosion surface, burning rate and density.
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.Since the initial value for the product of the burning rate and the burning surface must remain constant due to the relationship between progressivity and maximum gas pressure, the more and the more the propellant mass can be increased without increasing the maximum pressure value more differentiated the surface treatment was carried out.
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.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.
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.The limits for such measures lie on the one hand in the limitation of the maximum possible propellant charge itself, on the other hand in the fact that propellant charge powders that have been heavily surface-treated are more difficult to ignite. This is disadvantageous in terms of total shot time. In addition, the energy balance of the propellant charge would deteriorate so much from a certain treatment strength that this energy loss of performance could no longer be compensated for by the internal ballistic advantages.
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 derIn the case of cartridge ammunition, 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
Parameterwerte, z.B. Erhöhung des maximalen Gasdruckes oder Verlängerung des Geschoßbodenweges nicht möglich.Parameter values, e.g. It is not possible to increase the maximum gas pressure or extend the floor floor path.
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.For this reason, methods have been developed for years through which an increase in performance via so-called solidified or compressed propellant charges, i.e. an increase in charge density is to be achieved. In all of these methods, however, solvents or binders are required, which considerably increases the workload, so that such propellant charges can only be produced in a very time-consuming manner and are also very expensive.
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.A process for the production of solidified powder loads has become known from DE-OS 24 03 417. Here, the solidified powder charge consists of compressed granules of non-smoking powder with a large number of lattice spaces, which are largely uniformly distributed over the entire compacted mass. It is essential that the surfaces of the individual granules are first softened in the production of this solidified powder charge by being exposed to solvent vapors and only then pressed together. In addition to an increased expenditure on work and work equipment, such a method is disadvantageous in that complex measures have to be taken in order to rule out a risk to human health.
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.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.
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.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.
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.Up to now it has not been possible to increase the charge density by applying external pressure because the powder bodies broke when applied under pressure due to their brittleness and the desired burn-off characteristics were no longer guaranteed.
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.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.
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.The 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.
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.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.
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.In a continuation according to the invention, 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. 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.
Die Teilmengen können weiterhin in Rezeptur und/oder Geometrie unterschiedlich sein.The subsets can also differ in their recipe and / or geometry.
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 KörperHowever, 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
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.changed in such a way that the clear width of the inner channels is reduced. This is synonymous with a reduction in the surface of the erosion, so that the charge mass can be increased due to the initially sketched connections without increasing the maximum gas pressure within certain limits with appropriate adaptation of the geometry or surface, treatment of the propellant powder.
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.If 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.
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.If the powder bodies are compacted and / or the sleeve shape is unfavorable in terms of compression technology, it may be necessary to stabilize the free press rim or the load surface against crumbling out of individual powder bodies and / or throwing up the press head until the central channel caused by the mandrel fills up or the cartridge is completed. For this reason, according to the invention, a cover made of a plastic, conformable, residue-free combustible material, preferably of Swedish additive material, can also be pressed onto the propellant charge.
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.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.
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.Through the use of the filling funnel according to the invention, the propellant charge powder bodies cannot deposit graphite during the pouring process and the pressing on the sleeve mouth, which would lead to a reduction in the frictional forces on the inner wall of the sleeve. By reducing the friction on the case wall, the projectile connected to the propellant charge case by choking receives different pull-out resistances, which results in internal ballistic changes or the supply security of the cartridges is reduced.
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.
- Fig. 1 is a diagram of the course of the function of the loading mass increase with certain parameters
- Fig. 2 is a gradual compression of the propellant powder body without a central channel
- Fig. 3 shows a uniform pressing of three different propellant powders with a filled central channel
- Fig. 4 is a gradual compression of a propellant powder in three stages with a central mandrel and hopper.
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:
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.With a density of ϕ = 1,608 g / cm 3 , the quantity of propellant powder is Q = 1,163. The total surface area of the propellant charge is O A = 1099 cm 2 and is divided into an outer surface of 0 a = 730 cm 2 and an inner surface of 0 i = 369 cm 2 . The surface is composed of the cylinder jacket, the end faces and the surface of the holes in the propellant powder particles.
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.If the charge mass is increased as a result of the method according to the invention, the clear width of the inner channels will decrease, which results in a reduction in the inner surface. It is now possible to determine a limit value for the required inside diameter Ø i of the inner channels as a function of the increase in loading mass, at which the initial burn-up surface O A of the propellant charge remains constant despite the increase in loading mass. Such a function curve is shown for the treated example in FIG. 1. The decrease in the free air volume resulting from the increase in the loading mass was also entered with V L / V LA in the cartridge case, where V L = the respective air volume at Fü and V LA = the initial volume of Air in the propellant charge sleeve with a charge of 70 g means. it can easily be seen that 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. On the other hand, there is still a considerable empty volume in the propellant charge sleeve, so that the propellant charge can be ignited without difficulty.
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.A known 19-hole powder with a hole diameter of 0.15 mm and the composition:
- 73% by weight nitrocellulose
- 20% by weight diglycoldinitrate
- 5% by weight nitroguanidine
- 1 % by weight of methyl diphenylurea
- 1% by weight sodium sulfate,
1% dioctyl phthalate is applied to its surface in a post-treatment and its individual grains have an outer diameter of 4.0 mm and a length of 4 mm, is filled into propellant charge sleeves measuring 30 mm x 113 DEFA. Before filling, a mandrel was placed on the primer cap located in the base of the sleeve and the powder was then poured. The powder was then compacted with a hand press and a hollow cylinder-shaped ram (cylinder diameter = diameter of the mandrel). After compaction, the mandrel was removed and powder was poured into the remaining cavity. A total of 62 g of powder were pressed into the individual propellant charge cases. Then exercise bullets with 245 g mass would be used and gagged.
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.In a 30 mm diameter gas pressure were 21 ° C and +50 o C, the maximum pressure P max in cash and the muzzle velocities V E in m / s determined at the temperatures of -40 ° C, +.
Bei gleichem Maximaldruck ergab sich folgende Geschwindigkeitserhöhung gegenüber den Werten für die Original-Treibladung:
Dabei steht "T" für Temperatur und Δv für den Leistungszuwachs durch Geschoßgeschwindigkeitserhöhung."T" stands for temperature and Δv for the increase in performance due to an increase in bullet speed.
Mit dem gleichen Treibladungspulver wurde mit Treibladungshülsen 27 mm x 145 folgende Verbesserung bei einer Ladungserhöhung um 13,5 g erzielt:
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.Experiments with slightly modified propellant charge patterns in geometry and surface treatment showed an increase in speed of between 50 and 100 m / s with the method according to the invention compared to the cartridges 25 mm x 137 APDS and 105 mm x 617 APDS. This means that the method according to the invention can also be used in a large caliber range and with different types of projectiles.
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.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
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.3 shows an identical
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.Starting from the
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.FIG. 4 again shows the
Claims (6)
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.1. propellant charge for case ammunition and process for its production, from propellant charge powder bodies of a certain geometric shape, in particular multi-hole, tube, strip or ball powder bodies which are filled into propellant charge cases,
characterized,
that the propellant powder body in the propellant charge sleeve (100) compressed by application of external pressure and without the addition of binders and / or solvents to a loading density between 1.0 to 1.5 g / cm and elastic with an almost uniform or gradually different compression until plastically deformed.
Teilmengen, die mit gleichen oder zueinander unterschiedlichen Drücken abschnittsweise gleichmäßig oder graduell verschieden in der Treibladungshülse (100) verdichtet sind.2. propellant charge for case ammunition according to claim 1, characterized by
Partial quantities which are compressed in sections in the propellant charge sleeve (100) uniformly or gradually differently with the same or different pressures.
daß sich die Teilmengen aus in Rezeptur und/oder in Geometrie unterschiedlichen Treibladungspulverkörpern zusammensetzen.3. propellant charge for case ammunition according to claim 2, characterized in
that the subsets are composed of propellant powder bodies which differ in formulation and / or in geometry.
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.4. propellant charge for case ammunition according to claims 1 to 3,
characterized,
that the ignition element located at the bottom of the propellant charge sleeve (100) is protected by means of a mandrel (109) inserted during the filling and pressing process of the propellant charge powder body, and the channel (104) formed by the mandrel (109) in the center of the propellant charge sleeve (100) with ignition mixture and / or propellant powder bodies is filled.
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.5. propellant charge for case ammunition according to one or more of claims 1 to 4,
characterized,
that the free press rim or the propellant charge surface of the compressed propellant powder body is stabilized against crumbling and / or throwing up of the press head by a cover (110) made of plastic-supple, residue-free combustible material, in particular Swedish additive material.
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.6. A method for producing the propellant charge for case ammunition according to claims 1 to 5,
characterized,
that the propellant powder body by means of a hopper (106), the filler neck (107) of which lies directly on the inner wall of the sleeve mouth (103) of the propellant charge sleeve (100), are filled into the propellant charge sleeve (100) and there even by applying external pressure to one Loading density between 1.0 to 1.5 g / cm 3 is compressed without the addition of binding agents and / or solvents and deformed elastically to plastically with almost uniform and / or gradually different compression.
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