WO2014012616A1 - Granate, insbesondere 40-mm-granate - Google Patents

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WO2014012616A1
WO2014012616A1 PCT/EP2013/001856 EP2013001856W WO2014012616A1 WO 2014012616 A1 WO2014012616 A1 WO 2014012616A1 EP 2013001856 W EP2013001856 W EP 2013001856W WO 2014012616 A1 WO2014012616 A1 WO 2014012616A1
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chamber
pressure
grenade
pressure chamber
bursting membrane
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PCT/EP2013/001856
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Helmut Hammer
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Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/0823—Primers or igniters for the initiation or the propellant charge in a cartridged ammunition
    • F42C19/083—Primers or igniters for the initiation or the propellant charge in a cartridged ammunition characterised by the shape and configuration of the base element embedded in the cartridge bottom, e.g. the housing for the squib or percussion cap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information

Definitions

  • Grenade in particular 40 mm grenade
  • the invention relates to a grenade, in particular a 40 mm grenade, comprising a cartridge, a projectile and a high-pressure low-pressure ignition system comprising a hollow cylindrical chamber component with a high-pressure chamber receiving a propellant charge and a low-pressure chamber located outside the chamber component, via one or more can be connected to each other in the chamber component via openable upon ignition of the propellant pressure pressure channels.
  • Grenades are known in different design and with different caliber, they serve primarily to combat more distant targets.
  • caliber smaller grenades in particular 40 -mm shells, known, which are used primarily in the infantry area and make it possible, even targets that are outside the maximum range of hand grenades to fight without relying on the support of other weapons or branches.
  • a 40 mm grenade is a cartridge ammunition that has a
  • Grenade launcher can be fired.
  • Grenades especially 40 mm grenades, work with a high pressure low pressure ignition system.
  • This comprises two chambers, namely a high pressure chamber and a low pressure chamber.
  • the high pressure chamber is realized by means of a hollow cylindrical chamber component.
  • In the high pressure chamber is the ignitable via a primer or the like propellant charge.
  • a pressure> 1000 bar is formed in the high-pressure chamber.
  • From a certain pressure there is an opening of one or more channels provided on the chamber component, which lead into the low-pressure chamber surrounding the chamber component.
  • This low-pressure chamber communicates with the floor of the floor or is limited by it. By opening the channels in the low pressure chamber - -
  • the projecting gas pressure on the floor of the bullet is then fired from the cartridge.
  • grenades In order to shoot the projectile at a reasonably defined speed, it is necessary to realize a certain ratio of high-pressure chamber volume to low-pressure chamber volume.
  • three different types of grenades are known for 40 mm grenades, namely a low velocity grenade with a projectile firing speed of approximately 75 m / s, a medium velocity grenade with a firing speed of approximately 100 m / s and a high velocity grenade with a launch speed of approx. 240 m / s.
  • the amount of propellant charge also plays a role in achieving a desired launch speed, with only a relatively small amount in the gram range usually being required.
  • This propellant charge is as stated in the high pressure chamber, which is formed by the hollow cylindrical chamber member. However, this volume is significantly larger than the propellant charge.
  • the propellant is therefore movable in the high pressure chamber, d. h., That there is no defined position relative to the primer or the like, over which the propellant charge is ignited given. This leads to the fact that depending on the location of the propellant charge relative to the primer Undefined Zündmik are given, which is shot to shot to a
  • the aim is therefore to specify a grenade, in particular a 40-mm grenade, the, preferably in execution "medium velocity" granite a defined ignition and thus the firing of individual shells with good reproducible
  • the grenade according to the invention ultimately provides a three-chamber ignition system, comprising a high pressure chamber, which consists of two individual chambers, and the low pressure chamber.
  • the first chamber portion of the high pressure chamber is sized in volume so that it is preferably completely filled with the propellant, so that consequently can not move and is always in a defined position relative to the primer or the like.
  • the first chamber section is separated from the second chamber section by a bursting membrane, wherein the first chamber section and the second chamber section together form the high-pressure chamber and are dimensioned in the total volume such that the defined, required volume ratio of high-pressure chamber to low-pressure chamber results.
  • the propellant charge ignited, it burns initially only in the first chamber section, it comes to generating pressure in the first chamber section.
  • a bursting pressure which is for example in the range of 200 - 300 bar, ruptures the bursting membrane, the two chamber sections combine to form a common high-pressure chamber.
  • the channels which in turn connect the high pressure chamber with the low pressure chamber. The gas can now flow into the low-pressure chamber and is at
  • the channels open only when a correspondingly high pressure of 1200 - 1300 bar is given, what a corresponding Consequently, it is also possible to provide the duct or ducts in the region of the first chamber section originally containing the propellant charge. As described, however, they can also be provided in the area of the second chamber section which does not contain the propellant charge.
  • a particularly expedient development of the invention provides for receiving the bursting membrane slidably in the high-pressure chamber and clamping in the respective position.
  • This embodiment of the invention makes it possible to slightly vary the volumes of the first and second chamber sections, depending on the positioning of the bursting membrane. That is, that depending on the arrangement of the bursting membrane the
  • volume of the first chamber portion and thus the amount of propellant charge can be sized smaller or larger, which consequently the charging density can be easily adjusted.
  • the bursting membrane adjacent to an abutment, consequently in an always defined position in the chamber component, so that therefore always a respectively defined volume of the first and second chamber section is given.
  • the bursting membrane is arranged on a cup whose cylindrical portion covers the channel or channels. As described, the channels are only opened when a correspondingly high pressure is given in the high-pressure chamber. Before that they are closed. In order to close the channels used according to this invention embodiment, a cup, which also has the bursting membrane.
  • the membrane ruptures, but the cylindrical collar of the cup still closes the channel or channels. Only when the corresponding pressure level of, for example, 1200 or 1300 bar is reached in the high-pressure chamber, the cup material in the region of the channels or channels, it is literally punched out, open the channels. So the cup comes one
  • the bursting membrane itself is designed as a separate component, it comprises a retaining ring, in which the actual membrane section is arranged, wherein the bursting membrane is fixed in clamping manner in the chamber component via the retaining ring.
  • the bursting membrane itself is preferably made of metal, in particular a metal sheet, wherein as metal in particular copper, brass or aluminum is suitable.
  • the support of the projectile itself in the cartridge can be done in different ways.
  • On the one hand can be provided on the chamber component a separable via a predetermined breaking point threaded connector on which the projectile is screwed. In the area of the predetermined breaking point, the threaded neck breaks off when a sufficient pressure is present in the low-pressure chamber.
  • An alternative provides to connect the projectile with the cartridge via a crimp connection, d. h., That the fixation of the projectile takes place here directly on the cartridge.
  • Fig. 2 is a sectional view through a chamber member with movably arranged
  • FIG 3 shows a chamber component with separate bursting membrane and separate ring
  • FIG. 4 shows a chamber component with a stop resting against a stop.
  • FIG. 1 shows a grenade 1 according to the invention, for example a 40 mm grenade. It comprises a grenade sleeve or a cartridge 2 into which a chamber component 3 is inserted.
  • the chamber component 3 has, see FIG. 2, a threaded portion 4, which is screwed into a corresponding threaded portion 5 of the cartridge 2 in order to fix the chamber component 3 in the cartridge 2.
  • a closure plate 6 is inserted, which closes the chamber member 3.
  • a primer 8 is arranged, which serves to ignite a propellant charge 9, which is arranged in the interior of the chamber member 3.
  • a threaded connector 10 is further provided, which is screwed into a corresponding threaded bore on a projectile 11, which threaded bore is arranged on the floor of the bullet, about which the bullet is fixed on the cartridge side.
  • the hollow-cylindrical chamber component 3 defines in its interior a high-pressure chamber 12, which is surrounded by a low-pressure chamber 13 closed by way of the cartridge 2 and the floor of the projectile.
  • the high-pressure chamber 12 in turn is divided into two chamber sections, namely a first chamber section 14 and a second chamber section 15. Both are sealed off from each other via a bursting membrane 16, respectively, which bursting membrane 16 is arranged in the embodiment shown on a cup 17 respectively formed integrally therewith.
  • the cup 17 is received via its cylindrical portion 18 by clamping in the hollow cylindrical chamber member, wherein its hollow cylindrical portion 18 closes a plurality of channels 19.
  • These channels 19 represent a pressure-dependently disclosed connection between the high-pressure chamber 12 and the low-pressure chamber 13.
  • the first chamber portion 14 is completely filled with the propellant charge 9. This is therefore arranged fixed in position relative to the primer cap 8, so consequently always defined ignition conditions are given. Depending on how the cup 17 is positioned, the volume of the first chamber portion 14 can be adjusted, thus therefore a volume adjustment and thus optimize the charging density.
  • the propellant charge 9 ignited via the primer 8
  • it burns off, it comes to pressure generation in the first chamber section 14.
  • the bursting membrane 16 opens, so that the two Combine chamber sections 14, 15 to the entire high pressure chamber 12, that is, that for the subsequent combustion, the entire chamber volume of the high pressure chamber 12 is available.
  • the channels 19 With progressive pressure increase during burning of the Propellant charge 9 and upon reaching a corresponding pressure level of the cup 17 and the cylindrical portion 18 is punched through at the channels 19, ie, that the channels 19 are opened and the high pressure chamber 12 connects to the low pressure chamber.
  • the gas can now flow into the low-pressure chamber 13. As the pressure increases, an ever higher gas pressure is applied to the floor of the storey.
  • a predetermined breaking point 20 via which the threaded neck 10 is connected to the chamber component 3, tears off, the projectile is fired.
  • the predetermined breaking point 20 can be set very accurately, so that a defined pressure-related demolition can be achieved.
  • the defined ignition and combustion conditions respectively pressure conditions and the corresponding design of the predetermined breaking point 20 with low tolerance, a well reproducible projectile speed can be achieved from grenade to grenade.
  • the cup 17 is preferably made of a copper, brass or aluminum sheet. Depending on the bursting pressure to be set with regard to the bursting membrane or bursting pressure in the
  • Region of the channels, the corresponding metal material or the corresponding sheet metal thickness is selected.
  • FIG. 3 shows a further embodiment which allows separation of the high-pressure chamber 12 into a first chamber section 14 receiving the propellant charge and a second chamber section 15.
  • a bursting membrane 16 which, however, here is a separate component and is fixed by way of an edge-side retaining ring 21 which is to be received by clamping in the chamber component 3.
  • the coverage of the channels 19 takes place here by means of a separate ring 22.
  • the bursting membrane is 1.6 movable, d. h., That the volume of the first and second chamber portion 14, 15 can be adjusted by appropriate positioning of the bursting membrane 16 and thus the loading density can be optimized.
  • defined ignition and thus burning conditions can be achieved. The operation is the same as described in the above embodiment. Again, it comes with reaching a sufficient
  • FIG. 4 shows an embodiment in which a ring collar 23, which forms a stop 24 for the cup 17, is provided on the chamber component 3.
  • the cup 17 in turn has a bursting membrane 16, but it is here in a reverse arrangement (compared with FIG. 2) positioned. Its cylindrical portion 18 is directed here in the direction of the end plate 6.
  • the channels 19 shown here only by dashed lines are provided in this embodiment in the region of the first chamber section 14 receiving the propellant charge, while they are positioned in the region of the second chamber section 15 in the embodiment according to FIG.
  • the operation is the same as the previously described embodiments.
  • With ignition it first comes to the combustion of the propellant charge and thus pressure build-up in the first chamber portion 14 and at sufficient pressure to burst the bursting membrane 16.
  • the cup 17 is punched through again to open the channels 19, so that the high pressure chamber 12 is connected to the low pressure chamber 13 and it comes in succession to the completion of the projectile.
  • no volume variation with respect to the volume of the first and second chamber sections 14, 15 is possible here after the cup 17 rests against the stop 24.

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Abstract

Granate, insbesondere 40-mm-Granate, mit einer Kartusche, einem Geschoss und einem Hochdruck-Niederdruck-Zündsystem umfassend ein hohlzylindrisches Kammerbauteil mit einer eine Treibladung aufnehmenden Hochdruckkammer und einer außerhalb des Kammerbauteils liegenden Niederdruckkammer, die über einen oder mehrere über den beim Zünden der Treibladung entstehenden Druck offenbare Kanäle im Kammerbauteil miteinander verbindbar sind, wobei die Hochdruckkammer (12) über eine Berstmembran (16) in einen die Treibladung (9) aufnehmenden ersten Kammerabschnitt (14) und einen zweiten Kammerabschnitt (15) unterteilt ist.

Description

Piehl BGT Defence GmbH & Co. KG. Alte Nußdorfer Straße 13. 88662 Überlingen
Granate, insbesondere 40-mm-Granate
Die Erfindung betrifft eine Granate, insbesondere eine 40-mm-Granate, mit einer Kartusche, einem Geschoss und einem Hochdruck-Niederdruck-Zündsystem umfassend ein hohlzylindrisches Kammerbauteil mit einer eine Treibladung aufnehmenden Hochdruckkammer und einer außerhalb des Kammerbauteils liegenden Niederdruckkammer, die über einen oder mehrere über beim Zünden der Treibladung entstehenden Druck offenbare Kanäle im Kammerbauteil miteinander verbindbar sind.
Granaten sind in unterschiedlicher Bauform und mit unterschiedlichem Kaliber bekannt, sie dienen vornehmlich der Bekämpfung weiter entfernter Ziele. Neben sehr groß kalibrigen Granaten, die sehr große Reichweiten haben, sind auch vom Kaliber her kleinere Granaten, insbesondere 40-mm-Granaten, bekannt, die vornehmlich im Infanteriebereich eingesetzt werden und es ermöglichen, auch Ziele, die außerhalb der maximalen Wurfweite von Handgranaten liegen, zu bekämpfen, ohne hierbei auf die Unterstützung anderer Waffen oder Waffengattungen angewiesen zu sein. Bei einer 40-mm-Granate handelt es sich um eine Patronenmunition, die über einen
Granatwerfer verschossen werden kann. Granaten, insbesondere 40-mm-Granaten, arbeiten mit einem Hochdruck-Niederdruck-Zündsystem. Diese umfasst zwei Kammern, nämlich eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer. Die Hochdruckkammer ist mittels eines hohlzylindrischen Kammerbauteils realisiert. In der Hochdruckkammer befindet sich die über ein Anzündhütchen oder dergleichen zündbare Treibladung. Beim Abbrand der Treibladung bildet sich in der Hochdruckkammer ein Druck > 1000 bar. Ab einem bestimmten Druck kommt es zu einem öffnen eines oder mehrerer am Kammerbauteil vorgesehener Kanäle, die in die das Kammerbauteil umgebende Niederdruckkammer führen. Diese Niederdruckkammer steht mit dem Geschossboden in Verbindung respektive wird durch diesen begrenzt. Durch den nach öffnen der Kanäle in der Niederdruckkammer - -
anstehenden Gasdruck auf den Geschossboden wird sodann das Geschoss aus der Kartusche geschossen.
Um das Geschoss mit einer einigermaßen definierten Geschwindigkeit verschießen zu können, ist es erforderlich, ein bestimmtes Verhältnis von Hochdruckkammervolumen zu Niederdruckkammervolumen zu realisieren. So sind beispielsweise bei 40-mm- Granaten drei unterschiedliche Granattypen bekannt, nämlich eine „low velocity" Granate mit einer Abschussgeschwindigkeit des Geschosses von ca. 75 m/s, eine „medium velocity"-Granate mit einer Abschussgeschwindigkeit von ca. 100 m/s sowie eine „high velocity'-Granate mit einer Abschussgeschwindigkeit von ca. 240 m/s.
Neben dem Verhältnis der Kammervolumina spielt für die Erzielung einer gewünschten Abschussgeschwindigkeit natürlich auch die Treibladungsmenge eine Rolle, wobei zumeist nur eine relativ geringe Menge im Gramm-Bereich erforderlich ist. Diese Treibladung befindet sich wie ausgeführt in der Hochdruckkammer, die vom hohlzylindrischen Kammerbauteil gebildet wird. Diese ist vom Volumen her jedoch deutlich größer als die Treibladung. Die Treibladung ist demzufolge in der Hochdruckkammer beweglich, d. h., dass keine definierte Position relativ zu dem Anzündhütchen oder dergleichen, über das die Treibladung gezündet wird, gegeben ist. Dies führt dazu, dass je nach Lage der Treibladung relativ zum Anzündhütchen Undefinierte Zündverhältnisse gegeben sind, was von Schuss zu Schuss zu einem
Undefinierten Abbrand führt und folglich auch eine Undefinierte Druckerzeugung gegeben ist, die wiederum in einer nicht reproduzierbaren Abschussgeschwindigkeit resultiert. D. h., dass je nach tatsächlich ablaufendem Zündvorgang die einzelnen Geschosse mit höherer oder niedriger Geschwindigkeit verschossen werden. Dies ist jedoch nicht gewünscht, da unterschiedliche Abschussgeschwindigkeiten bei gleichbleibender Waffenposition zu einer entsprechenden Streuung führen.
Ziel ist es folglich, eine Granate, insbesondere eine 40-mm-Granate, anzugeben, die, vorzugsweise bei Ausführung„medium velocity"-Grante einen definierten Zündvorgang und damit das Verschießen einzelner Granaten mit gut reproduzierbarer
Geschossgeschwindigkeit ermöglicht.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Granate der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Hochdruckkammer über eine Berstmembran in einen die Treibladung aufnehmenden ersten Kammerabschnitt und einen zweiten
Kammerabschnitt unterteilt ist. Die erfindungsgemäße Granate sieht letztlich ein Drei-Kammer-Zündsystem vor, umfassend eine Hochdruckkammer, die aus zwei einzelnen Kammern besteht, sowie die Niederdruckkammer. Der erste Kammerabschnitt der Hochdruckkammer ist im Volumen so bemessen, dass er vorzugsweise vollständig mit der Treibladung gefüllt ist, sodass diese sich folglich nicht bewegen kann und stets in definierter Position relativ zum Anzündhütchen oder dergleichen liegt. Der erste Kammerabschnitt ist über eine Berstmembran vom zweiten Kammerabschnitt getrennt, wobei der erste Kammerabschnitt und der zweite Kammerabschnitt insgesamt die Hochdruckkammer bilden und im Gesamtvolumen so bemessen sind, dass sich das definierte, erforderliche Volumenverhältnis von Hochdruckkammer zu Niederdruckkammer ergibt.
Wird die Treibladung gezündet, so brennt sie zunächst ausschließlich im ersten Kammerabschnitt ab, es kommt zur Druckerzeugung im ersten Kammerabschnitt. Mit Erreichen eines Berstdrucks, der beispielsweise im Bereich von 200 - 300 bar liegt, zerreißt die Berstmembran, die beiden Kammerabschnitte vereinen sich zu einer gemeinsamen Hochdruckkammer. Infolge der fortschreitenden Druckerhöhung beim nach wie vor stattfindenden Abbrand des Treibladungspulvers öffnen sich mit Erreichen eines entsprechenden Druckniveaus, beispielsweise von 1200 - 1300 bar, die Kanäle, die wiederum die Hochdruckkammer mit der Niederdruckkammer verbinden. Das Gas kann jetzt in die Niederdruckkammer abströmen und steht am
Geschossboden an. Mit hinreichendem Druck kommt es sodann zum Abschuss.
Nachdem bei der erfindungsgemäßen Granate die Treibladung positionsfest ist, sind folglich bei jeder Granate die gleichen Zündbedingungen gegeben, d. h., dass von Schuss zu Schuss stets gleiche Zünd- und damit Abbrand- und
Druckerzeugungsverhältnisse gegeben sind. Daraus resultiert, dass sich von Schuss zu Schuss reproduzierbare Geschossgeschwindigkeiten erzielen lassen. Darüber hinaus lässt sich, nachdem durch die erfindungsgemäße Kammeraufteilung eine Bewegung der Treibladung ausgeschlossen ist, mithin also eine optimale Zündbedingungen gegeben sind, auch eine Erhöhung der Geschossgeschwindigkeit erreichen, beispielsweise bei „medium velocity"-Granaten auf bis zu 120 m/s, resultierend aus der Fixierung der Treibladung und der Optimierung der Ladedichte in dem ersten Kammerabschnitt. Der oder die Kanäle können dabei im Bereich des ersten oder zweiten
Kammerabschnitts angeordnet sein. Da die Kanäle erst öffnen, wenn ein entsprechend hoher Druck von 1200 - 1300 bar gegeben ist, wozu bereits eine entsprechende Treibladungsmenge abgebrannt sein muss, ist es folglich auch möglich, den oder die Kanäle im Bereich des ersten, ursprünglich die Treibladung enthaltenen Kammerabschnitts vorzusehen. Sie können wie beschrieben aber auch im Bereich des zweiten Kammerabschnitts, der die Treibladung nicht enthält, vorgesehen sein.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die Berstmembran in der Hochdruckkammer verschiebbar und in der jeweiligen Position klemmend aufzunehmen. Diese Erfindungsausgestaltung ermöglicht es, die Volumina des ersten und zweiten Kammerabschnitts je nach Positionierung der Berstmembran etwas variieren zu können. D. h., dass je nach Anordnung der Berstmembran das
Volumen des ersten Kammerabschnitts und damit die Menge an Treibladung kleiner oder größer bemessen werden kann, worüber folglich die Ladedichte auf einfache Weise eingestellt werden kann. Alternativ dazu ist es denkbar, die Berstmembran an einem Anschlag anliegend, folglich in einer stets definierten Position im Kammerbauteil anzuordnen, sodass mithin stets ein jeweils definiertes Volumen des ersten und zweiten Kammerabschnitts gegeben ist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Erfindungsausgestaltung ist vorgesehen, dass die Berstmembran an einem Napf angeordnet ist, dessen zylindrischer Abschnitt den oder die Kanäle abdeckt. Wie beschrieben werden die Kanäle erst geöffnet, wenn in der Hochdruckkammer ein entsprechend hoher Druck gegeben ist. Vorher sind sie geschlossen. Um die Kanäle zu schließen dient gemäß dieser Erfindungsausgestaltung ein Napf, der darüber hinaus auch die Berstmembran aufweist. Ist der Berstdruck erreicht, so zerreißt die Membran, der zylindrische Ringbund des Napfs schließt jedoch nach wie vor noch den oder die Kanäle. Erst wenn in der Hochdruckkammer das entsprechende Druckniveau von beispielsweise 1200 oder 1300 bar erreicht ist, reißt auch das Napfmaterial im Bereich des oder der Kanäle, es wird regelrecht ausgestanzt, die Kanäle öffnen. Dem Napf kommt also eine
Mehrfachfunktion zu, nämlich einerseits als Träger der Berstmembran zu fungieren, andererseits aber auch als Kanalverschluss zu dienen, wie auch über seinen zylindrischen Abschnitt die klemmende Fixierung des Napfes respektive der Berstmembran im Kammerbauteil erfolgt.
Alternativ zur Verwendung des Napfes, also nur eines Bauteils ist es denkbar, einen separaten Ring vorzusehen, der den oder die Kanäle abdeckt. Dieser Ring hat lediglich die Funktion, die Kanäle zu schließen und bei Anliegen eines hinreichend hohen Druckes die Kanäle freizugeben. Die Berstmembran selbst ist als separates Bauteil ausgeführt, sie umfasst einen Haltering, in dem der eigentliche Membranabschnitt angeordnet ist, wobei die Berstmembran über den Haltering klemmend im Kammerbauteil fixiert ist.
Die Berstmembran selbst, gegebenenfalls der gesamte Napf oder der Ring, sind bevorzugt aus Metall, insbesondere einem Metallblech, wobei sich als Metall insbesondere Kupfer, Messing oder Aluminium eignet.
Die Halterung des Geschosses selbst in der Kartusche kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Zum einen kann am Kammerbauteil ein über eine Sollbruchstelle abtrennbarer Gewindestutzen vorgesehen sein, an dem das Geschoss verschraubt ist. Im Bereich der Sollbruchstelle reißt der Gewindestutzen ab, wenn in der Niederdruckkammer ein hinreichender Druck ansteht. Eine Alternative sieht vor, das Geschoss mit der Kartusche über eine Crimpverbindung lösbar zu verbinden, d. h., dass die Fixierung des Geschosses hier unmittelbar an der Kartusche erfolgt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Granate,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch ein Kammerbauteil mit beweglich angeordnetem
Napf,
Fig. 3 ein Kammerbauteil mit separater Berstmembran und separatem Ring, und
Fig. 4 ein Kammerbauteil mit an einem Anschlag anliegendem Napf.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Granate 1 , beispielsweise eine 40-mm-Granate. Sie umfasst eine Granatenhülse oder eine Kartusche 2, in die ein Kammerbauteil 3 eingesetzt ist. Das Kammerbauteil 3 weist, siehe Fig. 2 einen Gewindeabschnitt 4 auf, der in einen entsprechenden Gewindeabschnitt 5 der Kartusche 2 eingeschraubt wird, um das Kammerbauteil 3 in der Kartusche 2 zu fixieren. In das Kammerbauteil 3 ist eine Verschlussplatte 6 eingesetzt, die das Kammerbauteil 3 verschließt. In einem „
Aufnahmeraum 7 ist ein Anzündhütchen 8 angeordnet, das der Zündung einer Treibladung 9 dient, die im Inneren des Kammerbauteils 3 angeordnet ist.
Am Kammerbauteil 3 ist ferner ein Gewindestutzen 10 vorgesehen, der in eine entsprechende Gewindebohrung an einem Geschoss 11 , welche Gewindebohrung am Geschossboden angeordnet ist, eingeschraubt ist, worüber das Geschoss kartuschenseitig fixiert ist.
Über das Kammerbauteil sowie die Kartusche 2 wird ein Hochruck-Niederdruck- Zündsystem realisiert. Das hohlzylindrische Kammerbauteil 3, siehe Fig. 2, definiert in seinem Inneren eine Hochdruckkammer 12, die von einer über die Kartusche 2 und den Geschossboden geschlossenen Niederdruckkammer 13 umgeben ist.
Die Hochdruckkammer 12 ihrerseits ist in zwei Kammerabschnitte aufgeteilt, nämlich einen ersten Kammerabschnitt 14 und einen zweiten Kammerabschnitt 15. Beide sind über eine Berstmembran 16 voneinander abgedichtet respektive getrennt, welche Berstmembran 16 im gezeigten Ausführungsbeispiel an einem Napf 17 angeordnet respektive einteilig mit diesem ausgebildet ist. Der Napf 17 ist über seinen zylindrischen Abschnitt 18 klemmend in dem hohlzylindrischen Kammerbauteil aufgenommen, wobei sein hohlzylindrischer Abschnitt 18 mehrere Kanäle 19 verschließt. Diese Kanäle 19 stellen eine druckabhängig offenbare Verbindung zwischen Hochdruckkammer 12 und Niederdruckkammer 13 dar.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der erste Kammerabschnitt 14 vollständig mit der Treibladung 9 gefüllt. Diese ist folglich positionsfest relativ zum Anzündhütchen 8 angeordnet, sodass folglich stets definierte Zündverhältnisse gegeben sind. Je nachdem, wie der Napf 17 positioniert wird, kann das Volumen des ersten Kammerabschnitts 14 eingestellt werden, mithin also eine Volumenabstimmung und damit eine Optimierung der Ladedichte erfolgen.
Wird über das Anzündhütchen 8 die Treibladung 9 gezündet, so brennt sie ab, es kommt zur Druckerzeugung im ersten Kammerabschnitt 14. Mit Erreichen eines bestimmten Berstdrucks, der von der Membrandicke und dem verwendeten Membranmaterial abhängt, öffnet sich die Berstmembran 16, sodass sich die beiden Kammerabschnitte 14, 15 zur gesamten Hochdruckkammer 12 vereinen, d. h., dass für den nachfolgenden Abbrand das gesamte Kammervolumen der Hochdruckkammer 12 zur Verfügung steht. Mit fortschreitender Druckerhöhung beim Abbrand der Treibladung 9 und mit Erreichen eines entsprechenden Druckniveaus wird der Napf 17 respektive dessen zylindrischer Abschnitt 18 an den Kanälen 19 durchgestanzt, d. h., dass die Kanäle 19 geöffnet werden und sich die Hochdruckkammer 12 mit der Niederdruckkammer verbindet. Das Gas kann jetzt in die Niederdruckkammer 13 abströmen. Mit fortschreitender Druckerhöhung steht ein immer höherer Gasdruck auf dem Geschossboden an. Ist ein hinreichender Druck erreicht, so reißt eine Sollbruchstelle 20, über die der Gewindestutzen 10 am Kammerbauteil 3 angebunden ist, ab, das Geschoss wird verschossen. Die Sollbruchstelle 20 kann sehr genau eingestellt werden, sodass ein definierter druckbezogener Abriss erreicht werden kann. Durch die definierten Zünd- und Abbrandverhältnisse respektive Druckverhältnisse und die entsprechende Auslegung der Sollbruchstelle 20 mit geringer Toleranz lässt sich eine gut reproduzierbare Geschossgeschwindigkeit von Granate zu Granate erreichen.
Der Napf 17 ist bevorzugt aus einem Kupfer-, Messing- oder Aluminiumblech. Je nach einzustellendem Berstdruck bezüglich der Berstmembran respektive Berstdruck im
Bereich der Kanäle wird das entsprechende Metallmaterial respektive die entsprechende Metallblechdicke gewählt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, die eine Trennung der Hochdruckkammer 12 in einen die Treibladung aufnehmenden ersten Kammerabschnitt 14 und einen zweiten Kammerabschnitt 15 ermöglicht. Dies geschieht wiederum über eine Berstmembran 16, die hier jedoch ein separates Bauteil ist und über einen randseitigen, klemmend in dem Kammerbauteil 3 aufzunehmenden Haltering 21 fixiert wird. Die Überdeckung der Kanäle 19 erfolgt hier mittels eines separaten Rings 22. Auch hier ist die Berstmembran 1,6 beweglich, d. h., dass das Volumen des ersten und zweiten Kammerabschnitts 14, 15 durch entsprechende Positionierung der Berstmembran 16 eingestellt und folglich die Ladedichte optimiert werden kann. Wiederum lassen sich hierdurch definierte Zünd- und damit Abbrandbedingungen erreichen. Die Funktionsweise ist die gleiche wie bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben. Auch hier kommt es mit Erreichen eines hinreichenden
Berstdrucks zum öffnen der Berstmembran 16 und damit zu einer Vereinigung der Volumina der beiden Kammerabschnitte 14, 15. Mit Erreichen eines hinreichenden Drucks wird sodann der Ring 22 zum öffnen der Kanäle 19 durchgestanzt, sodass das Gas wiederum in den Niederdruckraum strömen und das Geschoss bei Erreichen eines hinreichenden Drucks in der Niederdruckkammer verschossen wird. Fig. 4 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der am Kammerbauteil 3 ein Ringbund 23, der einen Anschlag 24 für den Napf 17 bildet, vorgesehen ist. Der Napf 17 weist wiederum eine Berstmembran 16 auf, er ist hier jedoch in umgekehrter Anordnung (verglichen mit Fig. 2) positioniert. Sein zylindrischer Abschnitt 18 ist hier in Richtung der Abschlussplatte 6 gerichtet. Die hier nur gestrichelt gezeigten Kanäle 19 sind bei dieser Ausgestaltung im Bereich des die Treibladung aufnehmenden ersten Kammerabschnitts 14 vorgesehen, während sie bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 im Bereich des zweiten Kammerabschnitts 15 positioniert sind. Die Funktionsweise ist jedoch die gleiche wie bei den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen. Mit Zündung kommt es zunächst zum Abbrand der Treibladung und damit Druckaufbau im ersten Kammerabschnitt 14 und bei hinreichendem Druck zum Bersten der Berstmembran 16. Liegt sodann in der nunmehr gesamten Hochdruckkammer ein entsprechender Druck an, wird der Napf 17 wieder zum Öffnen der Kanäle 19 durchgestanzt, sodass die Hochdruckkammer 12 mit der Niederdruckkammer 13 verbunden wird und es in Folge zum Abschluss des Geschosses kommt. Anders als bei den zuvor beschriebenen Erfindungsausgestaltungen ist hier jedoch keine Volumenvariation bezüglich des Volumens des ersten und zweiten Kammerabschnitts 14, 15 möglich, nachdem der Napf 17 am Anschlag 24 anliegt.

Claims

Patentansprüche
1. Granate, insbesondere 40-mm -Granate, mit einer Kartusche, einem Geschoss und einem Hochdruck-Niederdruck-Zündsystem umfassend ein hohlzylindrisches Kammerbauteil mit einer eine Treibladung aufnehmenden Hochdruckkammer und einer außerhalb des Kammerbauteils liegenden Niederdruckkammer, die über einen oder mehrere über den beim Zünden der Treibladung entstehenden Druck offenbare Kanäle im Kammerbauteil miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Hochdruckkammer (12) über eine Berstmembran (16) in einen die Treibladung (9) aufnehmenden ersten Kammerabschnitt (14) und einen zweiten Kammerabschnitt (15) unterteilt ist.
2. Granate nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der oder die Kanäle (19) im Bereich des ersten oder des zweiten Kammerabschnitts (14, 15) angeordnet sind.
3. Granate nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Berstmembran (16) in der Hochdruckkammer (12) verschiebbar und in der jeweiligen Position klemmend aufgenommen ist, oder dass die Berstmembran (16) an einem Anschlag (24) anliegt.
4. Granate nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Berstmembran (16) an einem Napf (17) angeordnet ist, dessen zylindrischer Abschnitt (18) den oder die Kanäle (19) abdeckt.
5. Granate nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Ring (22) vorgesehen ist, der den oder die Kanäle (19) abdeckt.
Granate nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Berstmembran (16), gegebenenfalls der gesamte Napf (17) oder der Ring (22) aus Metall, insbesondere einem Metallblech sind.
Granate nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie aus Kupfer, Messing oder Aluminium sind.
Granate nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Kammerbauteil (3) ein über eine Sollbruchstelle (20) abtrennbarer Gewindestutzen (10), an dem das Geschoss (11 ) verschraubt ist.
Granate nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Geschoss (11 ) mit der Kartusche (2) über eine Crimpverbindung lösbar verbunden ist.
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