EP2686636A1 - Insensitive munition - Google Patents

Insensitive munition

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EP2686636A1
EP2686636A1 EP12705063.1A EP12705063A EP2686636A1 EP 2686636 A1 EP2686636 A1 EP 2686636A1 EP 12705063 A EP12705063 A EP 12705063A EP 2686636 A1 EP2686636 A1 EP 2686636A1
Authority
EP
European Patent Office
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propellant charge
annular gap
plug
casing
ring
Prior art date
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EP12705063.1A
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English (en)
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EP2686636B1 (de
Inventor
Detlef Haeselich
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B39/00Packaging or storage of ammunition or explosive charges; Safety features thereof; Cartridge belts or bags
    • F42B39/20Packages or ammunition having valves for pressure-equalising; Packages or ammunition having plugs for pressure release, e.g. meltable ; Blow-out panels; Venting arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/26Cartridge cases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B30/00Projectiles or missiles, not otherwise provided for, characterised by the ammunition class or type, e.g. by the launching apparatus or weapon used
    • F42B30/04Rifle grenades

Definitions

  • the invention is concerned with a cartridge ammunition, especially in the middle caliber (for example, 40 mm) and as a training ammunition, as well as a simpler constructed so-called Berstêt.
  • a cartridge ammunition with a bursting device is known as a connection between projectile and drive.
  • This bursting device comprises a membrane with at least one predetermined breaking point, which opens at a predetermined pressure in the high-pressure chamber of the drive.
  • insensitive ammunition i. an ammunition with an insensitive drive
  • demands of increasing security must be increasingly taken into account. For example, it should not explode or disassemble if, for example, it is exposed to fire or other higher temperatures.
  • the invention has the object to show a further possibility for the compliance with the safety criteria even at higher temperatures.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments are shown in the subclaims.
  • the invention is based on the idea to provide the cartridge with a kind of releasable closure, which opens before the actual ignition temperature of the primer, so that the resulting inside the cartridge internal pressure can escape early to the outside. This explosion pressure is relieved through a hole in which the closure is incorporated in the propellant charge floor.
  • the closure is preferably formed by a metal sealing plug, which also receives the primer cap.
  • An annular gap is provided between the sealing plug and the sleeve of the insensitive drive. This is sealed by a fuse or a ring of fusible material to the propellant charge. Alternatively, this fusible material may also be incorporated in the annular gap. Combinations of both variants are also possible. If the ammunition is subject to a predetermined temperature and the fuse comes into effect, moves the plug with the primer without resistance to the outside. This creates a large opening (through the release of the hole) in the sleeve bottom, which prevents the propellant charge powder is exploded and it can come to a maximum slow burn.
  • the fuse or the ring of melting, solid and pressure-tight material preferably a Ostalloy- ring can be introduced by pressing and riveting in the sleeve bottom.
  • the Ostalloy fuse can in turn consist of a bismuth / zinc alloy. There are no longer any holes in the propellant charge case.
  • the ring in turn, can be stamped from rolled strip of material without the need for reworking.
  • Fig. 3 shows a variant of FIG .. 2 ..
  • FIG. 1 shows an ammunition 1 which has a projectile 2 and a propellant charge sleeve 3 which is fastened to the projectile 2 or its projectile base 10, for example.
  • Alternative compounds are crimp, Aufsteck- and locking connections, etc., as known for example from DE 10 1004 017 464 B4 or US 3,645,208 A.
  • a high pressure chamber 5 forming insert (drive chamber) 6 is involved, at the same time a (pyrotechnic) propellant charge 7, here in the form of powder, receives.
  • the propellant charge powder 7 has fürzünd- bores 15. Between the high pressure chamber 5 and located below the floor 10 of the projectile 2 low pressure chamber 8 overflow openings 9 are integrated, which are guided through the insert and open from the high pressure chamber 5 in the low pressure chamber 8 ,
  • the propellant charge tube 3 is preferably made of aluminum and takes a Anzündhütchen 11 in a bore (opening) 12 on the sleeve bottom 13.
  • the primer cap 11 itself is integrated in a stopper 14 acting as a closure, which is inserted into the bore (opening) 12. Plug 14 and primer 1 1 are sealed, for example, with a ring joint paint.
  • the bore 12 in turn should preferably be arranged centrally in the sleeve bottom 13. Off center attachments of plugs without primer caps are also possible.
  • annular gap 17 is now provided between the plug 14 and the propellant charge tube 3, which extends through the sleeve bottom to the outside ( Figure 2).
  • the annular gap 17 may be evenly or, as shown in Fig. 3, 17 'extending and allows, if necessary, a controlled release of the plug 14.
  • a mounting ring for better support should be provided
  • a fusible retaining ring 16 is further introduced into the propellant charge case 3. This can be riveted at an edge 18 on the plug 14.
  • the retaining ring 16 can be pressed against the sleeve 3 and compacted.
  • the melting temperature of the material is below the ignition temperature of the ignition and propellant charges. Subjecting the ammunition 1 in their transport, storage, etc. too high a temperature, the melting material of the retaining ring 16 begins to liquefy and passes through the annular gap 17 to the outside. The plug 14 is exposed by this measure and loses the mechanical support to the propellant charge shell 3. Thus, the plug 14, the bore 12 is free, so that a larger opening in the sleeve bottom 13 is formed.
  • the stopper 14 When firing the ammunition from a gun barrel (not shown in detail), the stopper 14, the primer cap 11 and the propellant charge shell 3 are supported against a weapon closure (not shown in detail), so that it is ensured that the stopper 14 does not escape from the body during firing Hole 12 can be pushed out.
  • the circlip 16 in turn takes on the firing of the ammunition 1 in normal use on this fuse or ring 16 acting gas pressure (from about 3000 bar) and seals the annular gap 17 from the propellant charge 7 down, so that the ring 16 in its dual function here acts as a sealing ring.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Patronenmunition (1), insbesondere im mittleren Kaliber, mit einem Geschoss (2) und einer Treibladungshülse (3), die mit dem Geschoss (2) verbunden ist, wobei in einer Treibkammer (6) der Treibladungshülse (3) eine Treibladung (7) vorgesehen ist, die mit einem Anzündhütchen (11) einer Zündeinrichtung funktional in Verbindung steht, das in einem Stopfen (14) platziert ist, der in einer Bohrung (12) im Hülsenboden (13) der Treibladungshülse (3) eingebracht werden kann. Zwischen dem Stopfen (14) und der Treibladungshülse (3) ist ein Ringspalt (17, 17') eingebunden, der durch den Hülsenboden (13) nach außen geführt ist. Der Ringspalt (17, 17') wird durch einen Ring (16) gegenüber der Treibladung (7) abgedichtet und besteht aus einem schmelzbaren, festen und druckdichten Material, dessen Schmelzpunkt zumindest unterhalb des Schmelzpunktes der Zündtemperatur der Zündeinrichtung und der Treibladung (7) ist. Unterliegt die Munition (1) bei ihrem Transport, Lagerung etc. einer zu hohen Temperatur, fängt das schmelzende Material des Sicherungsringes (16) an, sich zu verflüssigen und gelangt durch den Ringspalt (17, 17') nach außen. Der Stopfen (14) wird durch diese Maßnahme freigelegt und verliert den mechanischen Halt zur Treibladungshülse (3). Dadurch gibt der Stopfen (14) die Bohrung (12) frei, sodass eine größere Öffnung im Hülsenboden (13) entsteht.

Description

BESCHREIBUNG
Insensitive Munition
Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Patronenmunition, insbesondere im Mittelkaliber (beispielsweise 40 mm) und als Übungsmunition, sowie einer einfacher aufgebauten sogenannten Berstsicherung.
Aus der DE 10 2009 048 365 B3 ist eine patronierte Munition mit einer Berstvorrichtung als Verbindung zwischen Geschoss und Antrieb bekannt. Diese Berstvorrichtung umfasst dabei eine Membran mit wenigstens einer Sollbruchstelle, die sich bei einem vorbestimmten Druck in der Hochdruckkammer des Antriebes öffnet.
Insbesondere bei einer insensitiven Munition, d.h. einer Munition mit einem insensitiven Antrieb, muss den Forderungen zunehmender Sicherheit immer mehr Rechnung getragen werden. So darf diese nicht explodieren bzw. sich nicht zerlegen, wenn sie beispielsweise einem Feuer oder anderen höheren Temperaturen ausgesetzt wird.
Aus der DE 10 2004 020 838 B3 ist eine gattungsgemäße Munition mit einem insensitiven Antrieb bekannt, bei der von der Treibkammer Passagen ausgehen, die die Patronenhülse durchdringen und die mit einem schmelzbaren, festen und druckdichten Material ausgefüllt sind. Die Schmelztemperatur dieses Materials ist dabei niedriger als die Zündtemperatur der pyrotechnischen Zündeinrichtung und der Treibladung. Dadurch wird sichergestellt, dass sichere Transporte auch bei höheren Temperaturen realisiert werden. Durch die Form der Passagen ist zugleich sichergestellt, dass die beim Abschuss auftretenden hohen Gasdrücke trotzdem aufgenommen werden können.
Ausgehend hiervon stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine weitere Möglichkeit für das Einhalten der Sicherheitskriterien auch bei höheren Temperaturen aufzuzeigen.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Patrone mit einer Art lösbaren Verschluss zu versehen, der sich vor der eigentlichen Zündtemperatur des Zündhütchens öffnet, sodass der in der Patrone entstehende Innendruck frühzeitig nach außen entweichen kann. Dieser Explosionsdruck wird durch eine Bohrung, in dem der Verschluss eingebunden ist, im Treibladungsboden entlastet.
Der Verschluss wird bevorzugt durch einen Metall - Verschlussstopfen gebildet, der zudem das Anzündhütchen aufnimmt. Zwischen dem Verschlussstopfen und der Hülse des insensitiven Antriebs ist ein Ringspalt vorgesehen. Dieser wird durch eine Schmelzsicherung bzw. einem Ring aus schmelzbarem Material gegenüber der Treibladung abgedichtet. Alternativ kann dieses schmelzbare Material auch im Ringspalt eingebracht sein. Kombinationen beider Varianten sind ebenfalls möglich. Wenn die Munition einer vorgegebenen Temperatur unterliegt und die Schmelzsicherung zur Wirkung kommt, wandert der Verschlussstopfen mit dem Anzündhütchen ohne Widerstand nach außen. Dadurch entsteht eine große Öffnung (durch das Freiwerden der Bohrung) im Hülsenboden, wodurch verhindert wird, dass das Treibladungspulver explosionsartig umgesetzt wird und es maximal zu einem langsamen Abbrand kommen kann.
Diese Idee realisiert eine in den Kosten geringere Berstsicherung für eine patronierte Munition. Die Schmelzsicherung bzw. der Ring aus schmelzenden, festem und druckdichtem Material, vorzugsweise einem Ostalloy- Ring, kann durch Einpressen und Vernieten in den Hülsenboden eingebracht werden. Die Ostalloy- Sicherung kann ihrerseits aus einer Bismut / Zink Legierung bestehen. Es werden keine Bohrungen in der Treibladungshülse mehr benötigt. Der Ring wiederum kann aus gewalzten Materialstreifen gestanzt werden, ohne dass eine Nachbearbeitung nötig wäre.
Anhand eines einfachen Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine patronierte Munition,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt A aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Variante zur Fig. 2..
In Fig. 1 ist eine Munition 1 dargestellt, die ein Geschoss 2 und eine Treibladungshülse 3 aufweist, die mit dem Geschoss 2 bzw. dessen Geschossboden 10 befestigt ist, beispiels- weise über eine Verschraubung 4. Alternative Verbindungen sind Crimpverbindungen, Aufsteck- und Verriegelungsverbindungen etc., wie beispielsweise aus der DE 10 1004 017 464 B4 oder der US 3,645,208 A bekannt.
In der Treibladungshülse 3 ist ein eine Hochdruckkammer 5 bildender Einsatz (Treibkammer) 6 eingebunden, der zugleich eine (pyrotechnisches) Treibladung 7, hier in Form von Pulver, aufnimmt. Das Treibladungspulver 7 besitzt für ein gutes Zündverhalten Durchzünd- bohrungen 15. Zwischen der Hochdruckkammer 5 und einer unterhalb des Geschossbodens 10 des Geschosses 2 gelegenen Niederdruckkammer 8 sind Überströmöffnungen 9 integriert, die durch den Einsatz geführt sind und von der Hochdruckkammer 5 in die Niederdruckkammer 8 münden. Die Treibladungshülse 3 besteht bevorzugt aus Aluminium und nimmt ein Anzündhütchen 11 in einer Bohrung (Öffnung) 12 am Hülsenboden 13 auf. Das Anzündhütchen 11 selbst ist in einem als Verschluss wirkenden Stopfen 14 integriert, der in die Bohrung (Öffnung) 12 eingesetzt wird. Stopfen 14 und Anzündhütchen 1 1 sind beispielsweise mit einem Ringfugenlack abgedichtet. Die Bohrung 12 ihrerseits sollte bevorzugt zentrisch im Hülsenboden 13 angeordnet sein. Außermittige Einbindungen von Stopfen ohne Anzündhütchen sind auch möglich.
In Hinblick auf die erfinderische Idee wird nunmehr zwischen dem Stopfen 14 und der Treibladungshülse 3 ein Ringspalt 17 vorgesehen, der durch den Hülsenboden nach außen verläuft (Fig.2). Der Ringspalt 17 kann gleichmäßig oder, wie in Fig. 3 dargestellt, sich erweiternd 17' ausgeführt sein und ermöglicht, wenn notwendig, ein kontrolliertes Lösen des Stopfens 14. (Bei der Ringspalterweiterung nach Fig. 3 sollte ein Befestigungsring für einen besseren Halt mit vorgesehen werden.) Anstelle einer herkömmlichen Dichtung wird dann des Weiteren ein schmelzbarer Sicherungsring 16 in die Treibladungshülse 3 eingebracht. Dieser kann an einer Kante 18 am Stopfen 14 vernietet werden. Gleichzeitig kann der Sicherungsring 16 an die Hülse 3 angepresst und verdichtet werden.
Die Schmelztemperatur des Materials liegt dabei unterhalb der Zündtemperatur der Zünd- und Treibladung. Unterliegt die Munition 1 bei ihrem Transport, Lagerung etc. einer zu hohen Temperatur, fängt das schmelzende Material des Sicherungsringes 16 an, sich zu verflüssigen und gelangt durch den Ringspalt 17 nach außen. Der Stopfen 14 wird durch diese Maßnahme freigelegt und verliert den mechanischen Halt zur Treibladungshülse 3. Dadurch gibt der Stopfen 14 die Bohrung 12 frei, sodass eine größere Öffnung im Hülsenboden 13 entsteht. Beim Abschuss der Munition aus einem Waffenrohr (nicht näher dargestellt) stützen sich der Stopfen 14, das Anzündhütchen 11 und die Treibladungshülse 3 gegen einen Waffenver- schluss (nicht näher dargestellt) ab, sodass sichergestellt ist, dass der Stopfen 14 beim Abschuss nicht aus der Bohrung 12 herausgedrückt werden kann. Der Sicherungsring 16 nimmt seinerseits den beim Abschuss der Munition 1 im normalen Gebrauch auf diese Sicherung bzw. diesen Ring 16 wirkenden Gasdruck (von ca. 3000 bar) auf und dichtet den Ringspalt 17 zur Treibladung 7 hin ab, sodass der Ring 16 in seiner Doppelfunktion hier als Dichtungsring fungiert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Patronenmunition, insbesondere im mittleren Kaliber, mit einem Geschoss (2) und einer Treibladungshülse (3), die mit dem Geschoss (2) verbunden ist, wobei in einer Treibkammer (6) der Treibladungshülse (3) eine Treibladung (7) vorgesehen ist, die mit einem Anzündhütchen (11) einer Zündeinrichtung funktional in Verbindung steht, das in einem Stopfen (14) platziert ist, der in einer Bohrung (12) im Hülsenboden (13) der Treibladungshülse (3) eingebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stopfen (14) und der Treibladungshülse (3) ein Ringspalt (17, 17') eingebunden ist, der durch den Hülsenboden (13) nach außen geführt ist, und der Ringspalt (17, 17') durch einen Ring (16) gegenüber der Treibladung (7) abgedichtet wird, wobei der Ring (16) aus einem schmelzbaren, festen und druckdichten Material besteht, dessen Schmelzpunkt zumindest unterhalb des Schmelzpunktes der Zündtemperatur der Zündeinrichtung und der Treibladung (7) ist.
2. Patronenmunition nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Ringspalt (17) gleichmäßig oder sich erweiternd (17') ausgeführt sein kann.
3. Patronenmunition nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (12) zentrisch als auch außermittig im Hülsenboden (13) angeordnet sein kann.
4. Patronenmunition nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (16) als Sicherung und Dichtung fungiert.
5. Patronenmunition nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (16) aus einer Bismut / Zink Legierung besteht.
6. Patronenmunition nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzbare, feste und druckdichte Material im Ringspalt ( 7, 17') eingebunden sein kann.
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