DE102014001576A1 - Propellant charge case for a cartridge ammunition - Google Patents
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Abstract
Treibladungshülse für eine Patronenmunition, umfassend ein Hülsengehäuse (3) mit einer Hochdruckkammer (7) zur Aufnahme einer Treibladung und einer beim Zünden der Treibladung mit der Hochdruckkammer (7) kommunizierenden Niederdruckkammer (12), sowie eine Druckplatte (17) zur Aufnahme eines Zündhütchens (20), wobei die Druckplatte (17) über ein thermisch betätigbares Sicherungselement (22) lösbar an dem Hülsengehäuse (3) oder einer Trägerplatte (13) angeordnet ist, und wobei ein oder mehrere die Druckplatte (17) axial fixierende Halteelemente (26, 27) vorgesehen sind, die bei einer thermisch aktivierten Betätigung des Sicherungselements (22) aus ihrer fixierenden Stellung radial bewegbar sind oder bewegt werden.A cartridge case (3) having a high-pressure chamber (7) for receiving a propellant charge and a low-pressure chamber (12) communicating with the high-pressure chamber (7) during ignition of the propellant charge, and a pressure plate (17) for receiving a primer cap (17). 20), wherein the pressure plate (17) via a thermally actuated securing element (22) releasably on the sleeve housing (3) or a support plate (13) is arranged, and wherein one or more the pressure plate (17) axially fixing retaining elements (26, 27 ) are provided, which are radially movable or moved from a thermally activated actuation of the securing element (22) from its fixing position.
Description
Die Erfindung betrifft eine Treibladungshülse für eine Patronenmunition, umfassend ein Hülsengehäuse mit einer Hochdruckkammer zur Aufnahme einer Treibladung und einer beim Zünden der Treibladung mit der Hochdruckkammer kommunizierenden Niederdruckkammer.The invention relates to a propellant charge case for a cartridge ammunition, comprising a sleeve housing with a high pressure chamber for receiving a propellant charge and a low pressure chamber communicating with the high pressure chamber during ignition of the propellant charge.
Aus
Bei einer solchen zweistufig aufgebauten Treibladung besteht das Problem, dass die Munition, wenn sie einem Feuer oder anderen höheren Temperaturen, die oberhalb der Zündtemperatur der Treibladung liegen, ausgesetzt ist, explodiert. Zu diesem Zweck ist es bekannt, einen Sicherungsmechanismus vorzusehen, der eine gezielte Ventilation ermöglicht, um im Falle eines thermisch initiierten Abbrands der Treibladung einen Druckabbau zu ermöglichen. Eine solche Munition wird insensitive Munition genannt.Such a two-stage propellant has the problem that the ammunition explodes when exposed to a fire or other higher temperatures above the ignition temperature of the propellant charge. For this purpose, it is known to provide a safety mechanism which allows a targeted ventilation in order to allow a pressure reduction in the case of a thermally initiated burnup of the propellant charge. Such ammunition is called insensitive ammunition.
Bei der aus
Die Sicherungsfunktion beruht hier also auf einem Aufschmelzen des Sicherungsringes. Für eine entsprechende mechanische Entkopplung der Druckplatte ist es erforderlich, dass der Sicherungsring letztlich vollständig aufschmilzt. Dies ist, je nach Temperaturgang respektive Temperaturverteilung möglicherweise nicht immer gegeben. Darüber hinaus kann es zu Verstopfungen innerhalb des schmalen Ringkanals kommen, so dass mitunter ein Abfluss des Schmelzmaterials nicht gewährleistet ist respektive es zu einem Verklemmen kommen kann.The safety function is based here on a melting of the retaining ring. For a corresponding mechanical decoupling of the pressure plate, it is necessary that the securing ring ultimately completely melts. This may not always be the case, depending on the temperature or temperature distribution. In addition, there may be blockages within the narrow annular channel, so that sometimes an outflow of the melt material is not guaranteed or it can lead to jamming.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Treibladungshülse anzugeben, die funktionssicher eine thermisch induzierte Öffnung zur Ermöglichung einer Ventilation zulässt.The invention is therefore based on the problem to provide a propellant charge sleeve, the functionally reliable allows a thermally induced opening to allow ventilation.
Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Treibladung für eine Patronenmunition vorgesehen, umfassend ein Hülsengehäuse mit einer Hochdruckkammer zur Aufnahme einer Treibladung und einer beim Zünden der Treibladung mit der Hochdruckkammer kommunizierenden Niederdruckkammer, sowie eine Druckplatte zur Aufnahme eines Zündhütchens, wobei die Druckplatte über ein thermisch betätigbares Sicherungselement lösbar an dem Hülsengehäuse oder einer Trägerplatte angeordnet ist, und wobei ein oder mehrere die Druckplatte axial fixierende Halteelemente vorgesehen sind, die bei einer thermisch aktivierten Betätigung des Sicherungselements aus ihrer fixierenden Stellung radial bewegbar sind oder bewegt werden.To solve this problem, a propellant charge for a cartridge ammunition is provided according to the invention, comprising a sleeve housing with a high pressure chamber for receiving a propellant charge and a communicating low pressure chamber when igniting the propellant charge with the high pressure chamber, and a pressure plate for receiving a primer, wherein the pressure plate via a thermally actuated Secured element is detachably arranged on the sleeve housing or a support plate, and wherein one or more the pressure plate axially fixing retaining elements are provided which are radially movable or moved in a thermally activated actuation of the securing element from its fixing position.
Bei der erfindungsgemäßen Treibladungshülse sind ein oder mehrere radial bewegliche Halteelemente vorgesehen, die die Druckplatte an einer Trägerplatte, die in geeigneter Weise am Hülsenboden des Hülsengehäuses fixiert ist, oder an dem Hülsenboden selbst axial fixieren. Das oder die Halteelemente sind in geeigneter Weise mit dem Sicherungselement gekoppelt. Das Sicherungselement ist wie beschrieben thermisch aktivierbar, ist also in der Lage, im Falle einer Temperaturerhöhung in irgendeiner Weise eine radiale Beweglichkeit des oder der Sicherungselemente aus ihrer fixierenden Stellung zu ermöglichen. Das heißt, dass die axiale Fixierung der Druckplatte aktiv mechanisch gelöst wird, so dass sichergestellt ist, dass die Druckplatte in diesem Fall auch tatsächlich freigegeben wird und die Ventilation erfolgen kann.In the propellant charge sleeve according to the invention, one or more radially movable holding elements are provided, which axially fix the pressure plate to a carrier plate, which is fixed in a suitable manner on the sleeve bottom of the sleeve housing, or on the sleeve bottom itself. The one or more holding elements are suitably coupled to the securing element. The fuse element is thermally activated as described, so it is able to allow in case of a temperature increase in any way a radial mobility of the fuse or elements from its fixing position. This means that the axial fixation of the pressure plate is actively mechanically released, so that it is ensured that the pressure plate is actually released in this case and the ventilation can take place.
Dabei kann das Sicherungselement bei einer thermischen Aktivierung entweder seinen Aggregatszustand ändern, mithin also aufschmelzen. Es kann aber im Falle einer Aktivierung auch seine Form ändern, also aus einem Memory-Material bestehen, das bei Erreichen einer Übergangstemperatur von einer ersten in eine zweite Form übergeht. Unabhängig davon, wie nun die eigentliche Aktivierung vonstatten geht, ist in jedem Fall sichergestellt, dass das oder die Sicherungselemente infolge dieser thermischen Aktivierung entweder unmittelbar radial bewegt werden, oder insoweit nicht länger radial fixiert sind, so dass sie radial bewegbar sind und grundsätzlich die axiale Fixierung der Druckplatte aufgehoben ist.In the case of a thermal activation, the securing element can either change its state of aggregation, ie it can therefore melt. However, in the case of an activation, it can also change its shape, ie consist of a memory material which, when a transition temperature is reached, changes from a first to a second form. Regardless of how the actual activation takes place, it is in any case ensured that this or that As a result of this thermal activation, securing elements are either moved directly radially, or are no longer radially fixed so that they are radially movable and, in principle, the axial fixing of the pressure plate is canceled.
Dabei ist das Sicherungselement bevorzugt als umlaufender Sicherungsring ausgeführt, also beispielsweise entweder als umlaufender Schmelzring oder als umlaufender Memorymetall-Ring.In this case, the securing element is preferably designed as a circumferential securing ring, so for example either as a circumferential melt ring or as a circumferential memory metal ring.
Zur Ermöglichung einer entsprechenden axialen Fixierung ist bevorzugt an der Druckplatte ein umlaufender Bund oder eine umlaufende Nut vorgesehen, unter den oder in die das oder die Halteelemente in der fixierenden Stellung eingreifen. Solange folglich das oder die Halteelemente in der radial innenliegenden Stellung den Bund untergreifen bzw. in die Nut eingreifen, ist eine sichere Fixierung der Druckplatte gegeben.To enable a corresponding axial fixation is preferably provided on the pressure plate, a circumferential collar or a circumferential groove, under or into which engage the one or more holding elements in the fixing position. Consequently, as long as the one or more holding elements in the radially inner position engage under the collar or engage in the groove, a secure fixation of the pressure plate is given.
Der erfindungsgemäße Sicherungsmechanismus ist in unterschiedlicher Weise ausgestaltbar, letztlich auch abhängig davon, ob das Sicherungselement respektive der Sicherungsring seinen Aggregatszustand oder seine Form ändert.The securing mechanism according to the invention can be configured in different ways, ultimately also depending on whether the securing element or the securing ring changes its state of aggregation or its shape.
Nach einer ersten Erfindungsalternative kann dabei das oder können die Halteelemente mit dem seine Form ändernden Sicherungselement, also beispielsweise dem Sicherungsring, derart bewegungsgekoppelt sein, dass das oder die Halteelemente bei einer Formänderung des Sicherungselements aus der fixierenden Stellung radial bewegt werden. Bevorzugt sind hierzu an dem oder den Halteelementen entsprechende nutförmige Aufnahmen vorgesehen, in denen das Sicherungselement aufgenommen ist. Sind beispielsweise drei Halteelemente vorgesehen, die sich in der Sicherungsstellung zu einem Ring ergänzen, mithin also jeweils um ca. 120° umlaufen, und die den Bund untergreifen respektive in die Nut eingreifen, so ist an jedem dieser Halteelemente eine entsprechende nutförmige Aufnahme vorgesehen, durch die das Sicherungselement, hier also der Sicherungsring, läuft bzw. in der er aufgenommen ist. Kommt es nun zu einer thermisch aktivierten Formänderung, in diesem Fall zu einer Vergrößerung des Durchmessers des Sicherungsrings, so nimmt dieser zwangsläufig die Halteelemente mit, sie werden also radial nach außen bewegt, worüber die mechanische Axialsicherung aufgehoben wird.According to a first alternative of the invention, the retaining element (s) with the securing element changing its shape, for example the securing ring, can be coupled in such a way that the retaining element (s) are moved radially out of the fixing position when the securing element changes shape. For this purpose, corresponding groove-shaped receptacles are preferably provided on the holding element or elements in which the securing element is accommodated. If, for example, three retaining elements are provided which complement each other in the securing position to form a ring, that is to say each revolve around approximately 120 ° and engage under the collar or engage in the groove, a corresponding groove-shaped receptacle is provided on each of these retaining elements the fuse element, so here the locking ring, runs or in which it is added. If it then comes to a thermally activated change in shape, in this case to an increase in the diameter of the locking ring, this inevitably takes with the holding elements, so they are moved radially outward, over which the mechanical axial securing is released.
Bei der beschriebenen Erfindungsausgestaltung handelt es sich bei den Halteelementen und dem Sicherungselement um einzelne Elemente, die miteinander verbunden werden. Alternativ dazu kann das oder können die Halteelemente an dem seine Form ändernden Sicherungselement auch einstückig angeformt sein. Das heißt, dass das Sicherungselement, insbesondere hier wiederum der Memorymetall-Sicherungsring, von Haus aus eine entsprechende Querschnittsgeometrie aufweist und derart bemaßt ist, dass er in seiner ersten Form, die er unterhalb der Übergangs- oder Formänderungstemperatur einnimmt, mit entsprechenden das oder die Halteelemente bildenden und radial innenliegenden Abschnitten den Bund untergreift respektive in die Nut eingreift. Im Falle der thermischen Aktivierung kommt es zwangsläufig zum Aufweiten des Sicherungsrings, so dass der Unter- bzw. Eingriff und damit die axiale Fixierung gelöst wird. Im einfachsten Fall kann dabei der Sicherungsring querschnittlich gesehen rechteckig sein, die radial innenliegende umlaufende Kante bildet dann dabei das ringförmige Halteelement, das den druckplattenseitigen Bund untergreift.In the described embodiment of the invention, the holding elements and the securing element are individual elements which are connected to one another. Alternatively, the one or more of the retaining elements may be integrally formed on the shape-changing fuse element. This means that the securing element, in particular here again the memory metal retaining ring, inherently has a corresponding cross-sectional geometry and is dimensioned such that it assumes in its first shape, which it assumes below the transition or deformation temperature, with corresponding one or more retaining elements forming and radially inner sections engages under the collar respectively engages in the groove. In the case of thermal activation, it inevitably widening of the locking ring, so that the under or engagement and thus the axial fixation is released. In the simplest case, the circlip can be seen to be rectangular cross-section, the radially inner peripheral edge then forms the annular holding element which engages under the pressure plate side collar.
Kommen separate Halteelemente zum Einsatz, aber auch im Falle der einstückig angeformten Halteelemente, ist es denkbar, an dem oder den Halteelementen an der zur Druckplatte weisenden Seite eine Schrägfläche auszubilden, wobei die Druckplatte eine komplementäre Schrägfläche aufweist. In der Sicherungsstellung liegen die entsprechenden Schrägflächen aneinander an. Im Falle der thermischen Aktivierung ist in diesem Fall eine etwas leichtere Radialbewegung möglich, als bei axial aneinander liegenden Flächen zwischen Halteelementen und Druckplatte.If separate retaining elements are used, but also in the case of integrally molded retaining elements, it is conceivable to form an inclined surface on the one or more retaining elements on the side facing the pressure plate, the pressure plate having a complementary inclined surface. In the securing position, the corresponding inclined surfaces abut each other. In the case of thermal activation in this case, a slightly lighter radial movement is possible, as with axially adjacent surfaces between the holding elements and pressure plate.
Kommt ein Sicherungselement zum Einsatz, das seinen Aggregatszustand ändert, also im Falle seiner thermischen Aktivierung aufschmilzt, so wird gemäß einer diesbezüglichen Erfindungsalternative das Sicherungselement, wiederum bevorzugt in Form eines Sicherungsrings, radial außenliegend zu dem oder den Halteelementen angeordnet, wobei das oder die Halteelemente und die Druckplatte aneinander anliegende, zueinander komplementäre Schrägflächen aufweisen. Das Sicherungselement respektive der Sicherungsring umgreift die Halteelemente, die beispielsweise wiederum in Form von drei oder vier Ringsegmenten, die sich in der Montagestellung zu einem umlaufenden Ring ergänzen, ausgeführt sind. Im Falle der thermischen Aktivierung schmilzt nun der Sicherungsring auf. Hierüber wird die radiale Fixierung der Halteelemente aufgehoben, sie werden jedoch nicht aktiv radial nach außen bewegt, anders als bei der zuvor beschriebenen Ausgestaltung mit dem Memorymetall-Sicherungsring. Um nun in dem Fall, dass es zu einem thermisch induzierten Abbrand der Treibladung kommt, ein sicheres Öffnen der Treibladungshülse respektive Entfernen der Druckplatte zu ermöglichen, sind an den Halteelementen und der Druckplatte entsprechende, komplementäre Schrägflächen, über die sie aneinander anliegen, vorgesehen, also eine Kegelflächenanordnung. Durch den sich im Inneren der Hochdruckkammer aufbauenden Druck, der auf die Druckplatte wirkt, wird diese axial nach außen gedrückt. Infolge der komplementären Schrägflächen kommt es dabei zwangsläufig zu einer radialen Verschiebebewegung der Halteelemente nach außen, so dass die Druckplatte freigegeben wird und abfällt, worüber die Treibladungshülse geöffnet ist.If a securing element is used which changes its state of aggregation, ie melts in the event of its thermal activation, the securing element, again preferably in the form of a securing ring, is arranged radially outside the holding element or elements, wherein the holding element or elements and the pressure plate abutting, complementary to each other inclined surfaces. The securing element, respectively, of the securing ring surrounds the holding elements, which in turn are embodied, for example, in the form of three or four ring segments which complement each other in the assembly position to form a circumferential ring. In the case of thermal activation, the circlip now melts. By way of the radial fixation of the retaining elements is repealed, but they are not actively moved radially outward, unlike the previously described embodiment with the memory metal retaining ring. In order to enable a secure opening of the propellant charge tube respectively removal of the pressure plate in the event that it comes to a thermally induced burnup of the propellant charge, are provided on the holding elements and the pressure plate corresponding, complementary inclined surfaces over which they abut one another, ie a conical surface arrangement. Due to the building up in the interior of the high-pressure chamber pressure acting on the pressure plate, this is pressed axially outward. Due to the complementary inclined surfaces it comes here inevitably to a radial displacement movement of the holding elements to the outside, so that the pressure plate is released and drops, about which the propellant charge tube is opened.
Anstelle eines aufschmelzenden Sicherungselements bzw. Sicherungsrings wäre es auch denkbar, ein seine Form änderndes Sicherungselement bzw. einen solchen Sicherungsring vorzusehen, der die Halteelemente radial umgibt und so fixiert. Erwärmt er sich über seine Transformationstemperatur, so weitet er sich auf und gibt die Halteelemente radial frei. Im Falle eines Abbrands der Treibladung würden dann die Halteelemente über die auch hier an der Druckplatte und den Halteelementen vorgesehenen, aufeinander abgleitenden Schrägflächen nach außen gedrückt und die Druckplatte aus der Trägerplatte oder dem Hülsenboden gedrückt, so dass sich ein freier Ausblasquerschnitt ergibt.Instead of a melting fuse element or securing ring, it would also be conceivable to provide a shape-changing securing element or such a securing ring which surrounds the holding elements radially and thus fixed. If it warms up above its transformation temperature, it widens and releases the retaining elements radially. In the case of a burnup of the propellant charge then the holding elements would be pressed over the provided here on the pressure plate and the holding elements, successive sliding inclined surfaces to the outside and pressed the pressure plate from the support plate or the sleeve bottom, so that there is a free Ausblasquerschnitt.
Um den Sicherungsmechanismus auf einfache Weise hülsenseitig integrieren zu können, ist zweckmäßigerweise ein an dem Hülsengehäuse oder der Trägerplatte verschraubter Gewindering vorgesehen, der das Sicherungselement axial fixiert, wobei darüber gleichzeitig aber auch das oder die Halteelemente entsprechend axial festgelegt werden.In order to integrate the securing mechanism in a simple manner on the sleeve side, a screwed to the sleeve housing or the support plate threaded ring is expediently provided, which axially fixes the securing element, wherein at the same time but also the one or more holding elements are axially fixed accordingly.
Neben der Treibladungshülse selbst betrifft die Erfindung ferner eine Patronenmunition, umfassend eine Treibladungshülse der beschriebenen Art.In addition to the propellant charge itself, the invention further relates to a cartridge ammunition comprising a propellant charge case of the type described.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Showing:
Die Hochdruckkammer
Erfindungswesentlich ist der Aufbau der Treibladungshülse
Die Plattenanordnung
Mitunter kann es vorkommen, dass, beispielsweise im Falle eines Brandes, die Patronenmunition
Kommt es nun zu der thermischen Belastung und steigt die Temperatur des Sicherungsrings
Kommt es nun im Brandfall dazu, dass die Temperatur auch über die Zündtemperatur der Treibladung steigt und brennt diese ab, so wird durch den sich hierbei in der Hochdruckkammer
Eine zweite erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Treibladungshülse respektive einer Plattenanordnung
Der Aufbau dieser Plattenanordnung
Um die Halteelemente
Kommt es nun zu einer Erwärmung über die Umwandlungstemperatur des Sicherungsrings
Die
Auch besteht die Möglichkeit, das Sicherungselement respektive den Sicherungsring aus einem Memorymetall zu bilden, das einen Einweg-Effekt zeigt, mithin also eine einmalige Formänderung in einer Richtung bei Überschreiten der Umwandlungstemperatur aufweist und sich bei Abkühlen nicht mehr in die Ausgangsform zurückverformt. In diesem Fall bliebe die gegebene mechanische Öffnung erhalten, wobei dieser Umstand selbstverständlich durch entsprechende Maßnahmen, die an der Plattenanordnung
Die
Die in
Die
Die Halteelemente
Kommt es nun im Brandfall zu einer Erwärmung über die Schmelztemperatur des Sicherungsrings
Kommt es nun zu einer weiteren Erwärmung über die Zündtemperatur der Treibladung hinaus und demzufolge zu einem Abbrand, so ergibt sich wiederum ein in der Hochdruckkammer anstehender Gasdruck, der auf die Druckplatte
Der Schmelzring
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Patronenmunitioncartridge ammunition
- 22
- TreibladungshülseCartridge case
- 33
- Hülsengehäusesleeve housing
- 44
- Geschossbullet
- 55
- Geschossbodenbasement floor
- 66
- TreibladungseinheitPropellant unit
- 77
- HochdruckkammerHigh-pressure chamber
- 88th
- Einsatzcommitment
- 99
- Plattenanordnungdisk array
- 1010
- Ventilationseinheitventilation unit
- 1111
- Bohrungdrilling
- 1212
- NiederdruckkammerLow-pressure chamber
- 1313
- Trägerplattesupport plate
- 1414
- Außengewindeexternal thread
- 1515
- Innengewindeinner thread
- 1616
- Gewindeverbindungthreaded connection
- 1717
- Druckplatteprinting plate
- 1818
- Aufnahmeadmission
- 1919
- Aufnahmeadmission
- 2020
- Zündhütchenpercussion cap
- 2121
- Bohrungdrilling
- 2222
- Sicherungselementfuse element
- 2323
- Sicherungsringcirclip
- 2424
- Gewinderingthreaded ring
- 2525
- Ringbundcollar
- 2626
- Halteelementretaining element
- 2727
- Halteelementretaining element
- 2828
- Nutgroove
- 2929
- Schrägflächesloping surface
- 3030
- Schrägflächesloping surface
- 3131
- Durchbrechungperforation
- 3232
- Freiraumfree space
- 3333
- Gewindeverbindungthreaded connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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