EP1348929B1

EP1348929B1 - Patrone mit elektrischer Zündung der Treibladung

Info

Publication number: EP1348929B1
Application number: EP03002494A
Authority: EP
Inventors: Heiner Schmees; Lothar Post
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: DE50308953D1; US20030209162A1; EP1348929A1; DE10213465A1; US6796243B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Patrone mit einer verbrennbaren Treibladungshülse und einer elektrothermischen Zündvorrichtung, wobei die Treibladungshülse mit einem aus Metall bestehenden Hülsenboden verbunden ist, an dem vorderseitig eine Dichtlippe befestigt ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei diesen an sich bekannten Patronen erfolgt die Anzündung des Treibladungspulvers durch Ausbildung von Lichtbogenentladungen im Inneren des Treibladungspulvers. Hierzu befindet sich innerhalb des Treibladungspulvers der jeweiligen Patrone mindestens ein drahtförmiger Leiter, der zur Anzündung des Pulvers von einem derart hohen Strom durchflossen wird, daß der entsprechende Draht explosionsartig verdampft. Der sich bei diesem Vorgang ausbildende Lichtbogen zündet dann das umgebende Treibladungspulver an.
Eine derartige Patrone ist beispielsweise aus der DE-A-199 36 649 bekannt, wobei durch den aus Metall bestehenden Hülsenboden ein gut isoliertes elektrisches Kontaktstück geführt ist, welches außenseitig wesentlich über das Bodenstück des Hülsenbodens hervorsteht und von einer waffenseitigen Hochspannungselektrode kontaktierbar ist. Innerhalb des Hülsenbodens wird das Kontaktstück durch ein relativ massives Isolierformteil seitlich abgestützt und ist mit einer Kontaktscheibe verbunden, an der mehrere durch das Treibladungspulver geführte drahtförmige Leiter befestigt sind.
Nachteilig bei dieser bekannten Patrone ist unter anderem, daß durch das außenseitig hervorstehende Kontaktstück ein automatischer Betrieb der entsprechenden Waffenanlage, insbesondere mit Keilverschlüssen, nicht zu realisieren ist. Außerdem nimmt das zur Abstützung des Kontaktstückes massiv ausgebildete Isolierformteil relativ viel Platz innerhalb der Patrone ein, was der Forderung nach einer hohen Ladedichte des Treibladungspulvers entgegensteht. Schließlich muß die bei Patronen mit verbrennbarer Treibladungshülse üblicherweise auf den Hülsenboden aufzubringende Dichtlippe (vgl. z.B. EP-A-1 092 939 ) in einem separaten Verfahrensschritt auf den Hülsenboden aufvulkanisiert werden.
Aus der WO-A-96 29565 ist eine Patrone mit einer elektrothermischen Zündvorrichtung bekannt, die eine nicht verbrennbare, aus Metall bestehende Treibladungshülse und einen mit der Treibladungshülse verbundenen, aus einem Metall bestehenden Hülsenboden umfaßt. Dabei ist in dem Hülsenboden innenseitig ein hülsenbodenförmig ausgebildeter Isolator angeordnet, der formschlüssig an der Innenseite des Hülsenbodens anliegt und in eine durch das Bodenstück des Hülsenbodens hindurchgeführte Ausnehmung hineinragt. Der Isolator ist im Bereich der Ausnehmung ringförmig ausgebildet und stützt sich außenseitig an der Innenwand der Ausnehmung ab und umschließt ein ebenfalls von der Innenseite des Hülsenbodens aus in die Ausnehmung des Bodenstückes ragendes elektrisches Kontaktstück, das von der Außenseite des Hülsenbodens von einer Hochspannungselektrode elektrisch kontaktierbar ist.
Ausgehend von der DE-A-199 36 649 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach herstellbare Patrone anzugeben, die einen automatischen Betrieb von Waffenanlagen erlaubt, wie er im wesentlichen auch bei der Verwendung herkömmlicher Patronen möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken - ähnlich wie im Falle der vorstehend erwähnten WO-A-96 29565 - das Kontaktstück derart auszugestalten, daß es außenseitig nicht über die Vorderfläche des Bodenstückes ragt und daß es innenseitig die Kontaktscheibe bildet, welche sich über einen hülsenbodenförmigen Isolator relativ geringer Wandstärke großflächig an der Treibladungshülse abstützt, so daß ein entsprechend massives Isolatorformteil entfallen kann. Außerdem ist die Dichtlippe des Hülsenbodens einteilig mit dem Isolator verbunden, so daß über die Vulkanisation der Isolierschicht in diesem Falle gleichzeitig die Verbindung (Anhaftung) zum Hülsenboden und zur Kontaktscheibe herstellbar ist.
Wie sich gezeigt hat, eignet sich dieses Verfahren hervorragend für eine Serienproduktion erfindungsgemäßer Patronen.
Die erfindungsgemäße Patrone, bei der also die Isolierung der hochspannungsführenden Teile voll in den Hülsenboden integriert sind, eignet sich insbesondere für moderne Panzerkanonen mit Keilverschluß.
Während bei der Patrone, wie sie in der DE-A-199 36 649 offenbart ist, zur Abstützung der Elektrode und des Isolators unter Gasdruck (d.h. bei Schußabgabe) auch Teile des Verschlusses der Waffenanlage benötigt werden, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Patrone die Abstützung der Elektrode und des Isolators vollständig über den Hülsenboden der Patrone.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Kontaktscheibe an ihrem äußeren Rand der Dichtlippe ausgebildet ist, so daß beim Schuß vermieden wird, daß Pulvergase zwischen Isolator und die Kontaktscheibe geraten.
Zur Befestigung der Kontaktscheibe kann diese mit dem Isolator und dieser mit dem Hülsenboden verklebt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig.1 den Längsschnitt eines hülsenbodenseitigen Bereiches einer erfindungsgemäßen Patrone;
Fig.2 und 3 die Anordnung der in Fig.1 dargestellten Patrone in einer Waffe mit Keilverschluß vor und nach der Kontaktierung des elektrischen Kontaktes der Patrone.

In Fig.1 ist mit 1 eine großkalibrige Patrone (z.B. zum Verschießen aus einer Panzerwaffe) bezeichnet, die eine verbrennbare Treibladungshülse 2 und einen aus Stahl bestehenden Hülsenboden 3 mit vorderseitig daran befestigter Dichtlippe 3' umfaßt.
Die Patrone 1 ist mit einer elektrothermischen Zündvorrichtung 4 versehen. Diese besteht im wesentlichen aus einem elektrischen Kontaktstück 5, welches einerseits in eine Ausnehmung 6 des Bodenstückes 7 des Hülsenbodens 3 ragt und andererseits mit einer großflächigen, sich über die gesamte Innenseite 8 des Bodenstückes 7 erstreckenden Kontaktscheibe 9 verbunden ist. Die Kontaktscheibe 9 weist an ihrem äußeren Rand eine Dichtlippe 10 auf. Außerdem sind an der Kontaktscheibe 9 jeweils ein Ende 11 zweier zur Zündung von Lichtbögen dienender Drähte 12 befestigt. Das jeweils andere Ende 13 der beiden Drähte 12 ist an einem Kontaktring 14 der Treibladungshülse 2 befestigt.
Die Kontaktscheibe 9 und der Hülsenboden 3 sind durch einen hülsenbodenförmig ausgebildeten hochspannungsfesten Isolator 15 elektrisch voneinander isoliert. Dieser bildet innerhalb der Ausnehmung 6 des Bodenstückes 7 einen ringförmigen Bereich 15' und stützt sich außenseitig an der Innenwand 16 der Ausnehmung 6 ab. Außerdem umschließt der ringförmige Bereich 15' des Isolators 15 das in die Ausnehmung 6 ragende Kontaktstück 5.
Wie der Fig.1 zu entnehmen ist, befinden sich sowohl das außenseitige Ende 25 des Kontaktstückes 5 als auch das außenseitige Ende 26 des ringförmigen Bereiches 15' des Isolators 15 etwas gegenüber der Außenfläche 27 des Bodenstückes 7 zurückgesetzt in der Ausnehmung 6.
In den Fig.2 und 3 ist der verschlußseitige Bereich einer Panzerkanone 17 mit geladener Patrone 1 dargestellt. Dabei ist mit 18 ein Waffenrohr und mit 19 ein Bodenstück bezeichnet, in dem sich ein Keilverschluß mit Verschlußkeil 20 befindet. In dem Verschlußkeil 20 befindet sich eine von einer Isolierung 21 umgebende, axial verschiebbar angeordnete Hochspannungselektrode 22. Diese ist über eine Zuleitung 23 mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden.
Nach dem Schließen des Verschlußkeiles 20 (Fig.2) wird die Hochspannungselektrode 22 automatisch in Richtung auf das Kontaktstück 5 der Patrone 1 verschoben und vorderseitig in eine Ausnehmung 24 des Kontaktstückes 5 gedrückt (Fig.3). Dabei drückt gleichzeitig die Isolierung 21 der Hochspannungselektrode 22 auf den ringförmigen Bereich 15' des Isolators 15 der Patrone 1, so daß die elektrische Verbindung zwischen der Hochspannungselektrode 22 und dem Kontaktstück 5 vollständig isoliert ist.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise sowohl das außenseitige Ende des Kontaktstückes als auch das außenseitige Ende des ringförmigen Bereiches des Isolators bündig mit der Außenfläche des Bodenstückes abschließen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Dichtlippe 3' des Hülsenbodens 3 einteilig mit dem Isolator 15 verbunden ist. Dadurch kann auf einfache Weise erreicht werden, daß mit dem Aufvulkanisieren der Dichtlippe 3' und damit auch des Isolators 15 gleichzeitig eine Verbindung (Anhaftung) zum Hülsenboden 3 und zur Kontaktscheibe 9 hergestellt wird.

Bezugszeichenliste

1: Patrone
2: Treibladungshülse
3: Hülsenboden
3': Dichtlippe (Hülsenboden)
4: elektrothermische Zündvorrichtung
5: Kontaktstück
6: Ausnehmung (Bodenstück)
7: Bodenstück
8: Innenseite
9: Kontaktscheibe
10: Dichtlippe (Kontaktscheibe)
11: Ende
12: Draht
13: Ende
14: Kontaktring
15: Isolator
15': ringförmiger Bereich
16: Innenwand
17: Panzerkanone
18: Waffenrohr
19: Bodenstück
20: Verschlußkeil
21: Isolierung
22: Hochspannungselektrode
23: Zuleitung
24: Ausnehmung (Kontaktstück)
25: außenseitige Ende (Kontaktstück)
26: außenseitige Ende (ringförmiger Bereich)
27: Außenfläche

Claims

Patrone mit einer verbrennbaren Treibladungshülse (2) und einer elektrothermischen Zündvorrichtung (4), wobei
die Treibladungshülse (2) mit einem aus Metall bestehenden Hülsenboden (3) verbunden ist, an dem vorderseitig eine Dichtlippe 3' befestigt ist,
in dem Hülsenboden (3) innenseitig ein Isolator (15) angeordnet ist, der formschlüssig an der Innenseite (8) des Hülsenbodens (3) anliegt und in eine durch das Bodenstück (7) des Hülsenbodens (3) hindurchgeführte Ausnehmung (6) hineinragt,
der Isolator (15) im Bereich der Ausnehmung (6) ringförmig ausgebildet ist und sich außenseitig an der Innenwand (16) der Ausnehmung (6) abstützt und ein ebenfalls von der Innenseite (8) des Hülsenbodens (3) aus in die Ausnehmung (6) des Bodenstückes (7) ragendes elektrisches Kontaktstück (5) umschließt, welches mit einer Kontaktscheibe (9) verbunden ist, die formschlüssig an dem Isolator (15) anliegt,
das elektrische Kontaktstück (5) von der Außenseite des Hülsenbodens (3) von einer Hochspannungselektrode (22) elektrisch kontaktierbar ist,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) der Isolator (15) ist hülsenbodenförmig ausgebildet;

b) das elektrische Kontaktstück (5) ist einstückig mit der Kontaktscheibe (9) verbunden;

c) die Dichtlippe (3') des Hülsenbodens (3) und der Isolator (15) sind einteilig miteinander verbunden und bestehen aus einem Vulkanisat.
Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kontaktscheibe (9) über die gesamte Innenseite (8) des Bodenstückes (7) des Hülsenbodens (3) erstreckt.
Patrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (9) an ihrem äußeren Rand eine Dichtlippe (10) aufweist.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Kontaktstück (5) eine Ausnehmung (24) aufweist, in welche die Hochspannungselektrode (22) einführbar ist.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (6) in dem Bodenstück (7) des Hülsenbodens (3) und der ringförmige Bereich (15') des Isolators (15) derart gewählt sind, daß bei Kontaktierung des elektrischen Kontaktstückes (5) durch die Hochspannungselektrode (22) der ringförmige Bereich (15') von einer die Hochspannungselektrode (22) umgebenden Isolierung (21) kontaktierbar ist.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das außenseitige Ende (25) des Kontaktstückes (5) als auch das außenseitige Ende (26) des ringförmigen Bereiches (15') des Isolators (15) bündig mit der Außenfläche (27) des Bodenstückes (7) abschließen oder etwas gegenüber der Außenfläche des Bodenstückes (7) zurückgesetzt in der Ausnehmung (6) angeordnet sind.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (6) des Bodenstückes (7) mittig durch dieses hindurchgeführt ist.