DE102007001655A1

DE102007001655A1 - Formteil sowie Verfahren zum Herstellen des Formteils

Info

Publication number: DE102007001655A1
Application number: DE102007001655A
Authority: DE
Inventors: Walter Lebacher
Original assignee: Nitrochemie Aschau GmbH
Current assignee: Nitrochemie Aschau GmbH
Priority date: 2007-01-04
Filing date: 2007-01-04
Publication date: 2008-07-10
Also published as: EP2106526B1; US20100018429A1; WO2008080506A1; KR101513740B1; US8763534B2; KR20090106491A; EP2106526A1; ES2461767T3; ZA200903778B

Abstract

Zur Erhöhung der Waffenfunktion und der Sicherheit einer Waffe wird vorgeschlagen, das Formteil (1), welches als Verbindungsstelle insbesondere zwischen einem Geschoss und einer einen Antrieb enthaltenden vorzugsweise verbrennbaren Hülse dient, derart zu gestalten, dass dieses in einem vordefinierten Bereich (2) einen Filz (3) mit einem energetischen Material (4) und/oder einem inerten Material (5) aufweist.

Description

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 ist jedoch, dass inertes Material schwer entflammbar ist.
Nicht brennbare inerte Formteile 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 Ladungsraum. Die zerstörten Teile 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 Formteilen 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 Pat rone nicht mehr ladbar ist oder die glimmenden Restpartikel des Kartuschendeckels die nächste Patrone zur früh entzünden könnten.
Hier 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 Fasermaterial, 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

Formteil (1) als Verbindungsstelle insbesondere zwischen einem Geschoss und einer einen Antrieb enthaltenen vorzugsweise verbrennbaren Hülse, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in einem vordefinierten Bereich (2) einen Filz (3) mit einem energetischen Material (4) und/oder einem inerten Material (5) aufweist.
Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (3) mit unterschiedlichem Innenmaterial (4), vorzugsweise verbrennbar, und Außenmaterial, vorzugsweise inert (5), aufgebaut ist.
Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als inertes Material (5) ein nitrozellulosefreies Material, wie beispielsweise Zellstoff und Holzschliff, und als energetisches Grundmaterial (4) ein nitrozellulosehaltiges Material vorgesehen ist.
Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Formteils (3) in einer Art Schichtaufbau gestaltet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Formteils nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 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.