EP2106526B1 - Formteil sowie verfahren zum herstellen des formteils - Google Patents
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- EP2106526B1 EP2106526B1 EP07847024.2A EP07847024A EP2106526B1 EP 2106526 B1 EP2106526 B1 EP 2106526B1 EP 07847024 A EP07847024 A EP 07847024A EP 2106526 B1 EP2106526 B1 EP 2106526B1
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
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- F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
- F42B5/18—Caseless ammunition; Cartridges having combustible cases
- F42B5/188—Manufacturing processes therefor
-
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- F42B5/192—Cartridge cases characterised by the material of the casing wall
Definitions
- the EP 0 248 978 A relates to a propellant sleeve with a nitrocellulose-based nonwoven sleeve.
- a propellant sleeve with a nitrocellulose-based nonwoven sleeve is in the range of curved, angularly cut or a bore surrounded sections of the sleeve to embed a stiffener made of metal or plastic or to attach to the sleeve, the stiffening in turn has a residue-free combustion the nonwoven not impairing design, but better absorbed mechanical stresses become.
- Certain parts of a cartridge, especially with a combustible sleeve, are made of inert material. Thus, such inert materials are provided at joints between the drive and projectile.
- Non-flammable inert molds must be removed erosively by mechanical action of the TLP bodies and the hot gases. This means that corresponding connecting parts, which are known as cartridge caps in 120 mm cartridges, must be disassembled during firing and / or so weakened by erosion that only fractions remain.
- the invention is based on the idea to reduce the proportion of the inert material to a necessary minimum, in particular in the connection zone or at the connection point between drive and projectile. For this purpose, it is provided to carry out these moldings in a so-called layered construction, which can be realized in the felting process.
- zones of the molded parts are mixed with energetic fiber material, preferably nitrocellulose. These zones are built only on the propellant charge powder facing molding side. However, all safety-relevant areas, such as contact points with the holder in the ammunition container, bearing surfaces in the tower bunker, connections of bullets, etc. remain completely inert.
- the erosion of the surface in the propellant charge space is supported by the hot gases when shooting on the molded part inside.
- the remaining amount of inert material is easier and more completely decomposed.
- the size and mass of the residual parts is significantly reduced and can be easily flushed out of the charge space by the gas flow.
- This form of sandwich is realized in the flooding process by various accumulations of pulps. As is known, such a system is subdivided into flooding chambers. Only in the chambers, where an inert coating is to take place, this inert recipe is added.
- FIGURE shows a detail of a molded part 1 which has a felt 3 with an energetic material 4 and an inert material 5 in a predefined area 2 or a predefined partial zone.
- the felting process it is provided to apply a felt 3 with energetic formulation to the previously defined area 2.
- a felt 3 with energetic formulation to the previously defined area 2.
- the entire suction surface is released and the final raw felt form is formed.
- an inert recipe is selected for the second process step.
- a two-head system with dip felter and felt zone control is used.
- the felting is done by vacuum and timing.
- the pulp concentration is adjusted to the fiber formulation.
- cartridge cover molded part 1 with different internal, preferably combustible, and outer material, preferably inert, can be constructed.
- a nitrocellulose-free mixture for example, from pulp and groundwood, can be used.
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Description
- Aus der
DE 30 08 996 A Ist ein Verfahren zur Herstellung von verbrennbaren Munitionsformtellen mit verstärkenden Gewebeeinlagen bekannt. Diese verstärkenden Gewebeeinlagen werden zusätzlich in den Rohfliz eingebunden, Die Einarbeitung erfolgt derart, dass beim Zuführen einer Gewebebahn an den sich ausbildenden Rohfilz diese in den Rohfilz spiralenförmig eingedreht wird. In Abhängigkeit von dem Zeitpunkt der Gewebebehnführung und der Länge der eingebrachten Gewebebahn wird es möglich, diese entweder gleichmäßig über die Gesamtdicke des Rohfilzes oder nur in seine Außen- oder innenfläche oder In die Mitte des Rohfiizes einzuarbeiten. Ebenso besteht die Möglichkeit, die Gewebeeinlage über die Gesamtlänge oder Abschnitte der Rohfilze einzuarbeiten. - Die
EP 0 248 978 A betrifft eine Treibladungshülse mit einer Hülse aus einem Vlies auf Nitrozellulose -Basis. Hier wird im Bereich von gekrümmten, im Schnitt winkelförmigen oder eine Bohrung umgebenen Abschnitten der Hülse eine Versteifung aus Metall oder Kunststoff einzubetten oder auf der Hülse zu befestigen, Die Versteifung besitzt ihrerseits eine die rückstandsfreie Verbrennung das Vlieses nicht beeinträchtigende Gestaltung, jedoch mechanische Beanspruchungen besser aufgenommen werden. - Bestimmte Teile einer Patrone, Insbesondere mit verbrennbarer Hülse, werden aus inertem Material hergestellt. So sind an Verbindungsstellen zwischen Antrieb und Geschoss derartige inerte Materialien vorgesehen.
- Für die Auswahl von explosivstofffreiem Material sind dabei zwei Gründe maßgebend. So hat sich die Festigkeit des nicht brennbaren Formteils in Verbindung mit den verwendeten Klebstoffen am zu befestigenden Geschossheckteil bewährt. Weitaus wichtiger let jedoch, dass inertes Material schwer entflammbar ist.
- Nicht brennbare inerte Formtelle müssen durch mechanische Einwirkung der TLP- Körper und die heißen Gase erosiv abgetragen werden. Das bedeutet, entsprechende Verbindungsteile, die bei 120 mm Patronen als Kartuschendeckel bekannt sind, müssen beim Schuss zerlegt und / oder durch Erosion so geschwächt werden, dass nur Bruchteile übrig bleiben.
- Dieses erfolgt in der Regel bei Druckanstieg und Bildung heißer Gase im Ladungeraum, Die zerstörten Telle werden dann mit der Gasströmung aus Ladungsraum und Waffenrohr gespült. Die Einwirkung der Verbrennungsgase ist jedoch nicht immer ausreichend, so dass größere und insbesondere dickere Reststücke im Ladungsraum als Rückstände verbleiben bzw. am Kegelstück zwischen Ladungsraum und Rohr anhaften können. Die zusätzliche Verwendung von Polyethanen In den Formtellen zur Ausbildung einer entsprechenden Festigkeit wirkt hingegen den gewünschten Abtragungsmechanismen entgegen.
- Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, dass In einem Munitionsbehälter sowie im Bereitstellungsraum einer Waffe die Patrone an dieser Verbindungsstelle aber direkten Kontakt mit Haltevorrichtungen oder dergleichen hat. Unter den Bedingungen der relativ rauen Handhabung schwerer Patronen und zusätzlicher Umweltbelastungen können Vibration und damit verbunden mechanische Beanspruchungen an diesen Stellen eine mögliche Gefahrenquelle für die Funktion der Patrone im Ladungsraum der Waffe bilden. Dies hat zur Folge, dass die Waffenfunktion und die Sicherheit beeinträchtigt sind, da unter Umständen die nächste Patrone nicht mehr ladbar ist oder die glimmenden Restpartikel des Kartuschendeckels die nächste Patrone zu früh entzünden könnten.
- Ausgehend von der
DE 30 08 996 A greift die Erfindung die Aufgabe auf, die vorgenannten Probleme zu eliminieren, um so insbesondere die Sicherheit der Waffe zu erhöhen - Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Formteils beschreibt Patentanspruch 5.
- Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den Anteil des inerten Materials insbesondere in der Verbindungszone bzw. an der Verbindungsstelle zwischen Antrieb und Geschoss auf ein notwendiges Minimum zu reduzieren. Dazu ist vorgesehen, diese Formteile in einer so genannten Schichtbauweise auszuführen, was im Verfilzungsprozess realisiert werden kann.
- Das bedeutet, dass die Masse des inerten Materials auf das für die Festigkeit nötige Mengenmaß reduziert wird, wobei die Geometrie der Patrone selbst nicht verändert werden muss.
- Im Patroneninneren wird die Einwirkung der heißen Gase deutlich verbessert und die innenballistischen Eigenschaften können dem Gesamtkonzept angepasst werden Sicherheitsrelevante Zonen bleiben im Bereich von Kontaktstellen vollständig inert. Die zu erodierenden Innenflächen sind für die entstehenden Verbrennungsgase früher und leichter zugänglich. Noch vorhandene Restteile sind gering und folglich durch die Gasströmung leichter auswaschbar
- Dazu werden genau definierte Zonen der Formteile mit energetischem Fasermatenal, vorzugsweise Nitrozellulose, versetzt. Diese Zonen werden nur auf der dem Treibladungspulver zugewandten Formteilseite aufgebaut. Alle sicherheitsrelevanten Bereiche, wie Kontaktstellen mit der Halterung im Munitionsbehälter, Auflageflächen im Turmbunker, Anbindungen von Geschossteilen etc bleiben jedoch vollständig inert.
- Durch diese Lösung wird auch den zukünftigen Entwicklungen Rechnung getragen, dass leistungsgesteigerte Antriebe in Hochleistungsmunitionen Anwendung finden werden. Hier besteht nämlich das erkennbare Problem, dass zusätzliche Additive mit erosionsmindernden Eigenschaften zur Rohrschonung aus innerballistischer Sicht das Abtragen der inerten Kartuschendeckel behindern könnten
- Es wird in den definierten Zonen eine Schichtbauweise herangezogen. Dies ermöglicht, dass Schichttiefe, Fläche und Rezeptur des Formteils auf das verwendete Treibladungspulver zu einem Gesamtkonzept abgestimmt werden kann.
- Die Erosion der Oberfläche im Treibladungsraum wird durch die heißen Gase beim Schuss auf der Formteilinnenseite unterstützt. Die verbleibende Restmenge an inertem Material wird leichter und vollständiger zerlegt. Die Größe und Masse der Restteile wird deutlich gemindert und kann durch den Gasstrom leichter aus dem Ladungsraum gespült werden.
- In Bezug auf Laborierung und Anbindung der einzelnen Bestandteile für Antrieb und Geschoss sind neue Wege gehbar, können durch neue Varianten ersetzt werden.
- Diese Sandwichtform wird im Flutungsprozess durch verschiedene Anlagerungen der Pulpen realisiert. Bekanntlich ist eine derartige Anlage in Flutungskammern unterteilt. Nur in den Kammern, wo auch eine inerte Beschichtung erfolgen soll, wird diese inerte Rezeptur zugegeben.
- Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt die einzige Figur eine Ausschnittsdarstellung eines Formteils 1, welches in einem vordefinierten Bereich 2 bzw. einer vordefinierten Teilzone einen Filz 3 mit einem energetischen Material 4 und einem inerten Material 5 aufweist.
- Im Verfilzungsprozess ist dabei vorgesehen, auf dem vorher definierten Bereich 2 einen Filz 3 mit energetischer Rezeptur aufzubringen. Ist die benötigte Masse an Fasermaterial 3 aufgebracht, erfolgt die Freigabe der gesamten Ansaugfläche und die endgültige Rohfilzform wird gebildet. Für den zweiten Prozessschritt wird eine inerte Rezeptur gewählt.
- Verwendet wird dazu beispielsweise eine Zweikopfanlage mit Tauchverfilzer und Filzzonensteuerung. Die Filzbildung erfolgt durch Vakuum und Zeitsteuerung. Die Pülpenkonzentration wird auf die Faserrezeptur abgestimmt.
- Durch diese Fertigungsart wird erreicht, dass ein so genannter Kartuschendeckel (Formteil 1) mit unterschiedlichem Innen-, vorzugsweise verbrennbar, und Außenmaterial, vorzugsweise inert, aufgebaut werden kann.
- Als inertes Material ist beispielsweise ein nitrozellulosefreies Gemisch, beispielsweise aus Zellstoff und Holzschliff, einsetzbar.
Claims (12)
- Formteil (1) als Verbindungsstelle insbesondere zwischen einem Geschoss und einer einen Antrieb enthaltenen vorzugsweise verbrennbaren Hülse, wobei das Formteil (1) in einem vordefinierten Bereich (2) bzw. einer vordefinierten Teilzone einen Filz (3) mit einem energetischen Material (4) und einem inerten Material (5) In Schichtbauweise aufwelst und sicherheitsrelevante Zonen im Bereich von Kontaktstellen vollständig inert bleiben.
- Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genau definierten Zone (2) der Formteile (1) mit energetischem Fasermaterial (4), vorzugsweise Nitrozellulose, versetzt werden.
- Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Zonen (2) nur auf der dem Treibladungspulver zugewandten Formtellseite aufgebaut werden.
- Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitsrelevanten Bereiche Kontaktstellen mit der Halterung Im Munitionsbehälter, Auflageflächen im Turmbunker, Anbindungen von Geschosstellen sind.
- Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des inerten Materials (5) auf das für die Festigkeit nötige Mengenmaß reduziert und die Geometrie der Patrone selbst nicht verändert wird.
- Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als inertes Material (5) ein nitrozellulosefreies Material, wie beispielsweise Zellstoff und Holzschliff, und als energetlsches Grundmaterial (4) ein nitrozellulosehaltiges Material vorgesehen ist.
- Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1) ein Kartuschendeckel ist, der mit unterschiedlichem verbrannbarem Innen-, und inertem Außenmaterial aufgebaut werden kann.
- Verfahren zum Herstellen eines Formteils nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Im Verfilzungsprozess auf einem vorher definierten Bereich (2) ein Filz (3) aus einem energetischen Material (4) gebildet wird und dann, wenn die benötigte Masse an Fasermaterial (4) aufgebracht ist, für den zweiten Prozessschritt ein inertes Material (5) gewählt wird, welches auf das energetische Material (4) aufgebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichttlefe, Fläche und Rezeptur des Formteils (1) auf das verwendete Treibladungspulver zu einem Gesamtkonzept abgestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 gekennzeichnet durch die Nutzung einer Zweikopfanlage mit Tauchverfilzer und Filzzonensteuerung.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sandwichtform Im Flutungsprozess durch verschiedene Anlagerungen der Pulpen reallsiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nur in den Kammern, wo auch eine Inerte Beschichtung erfolgen soll, diese inerte Rezeptur zugegeben wird.
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