DE2206468A1

DE2206468A1 - Huelsenlose patrone fuer elektrische zuendung

Info

Publication number: DE2206468A1
Application number: DE2206468A
Authority: DE
Inventors: Hubert Usel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1973-08-02
Also published as: CH548583A; NL176707B; JPS4887700A; AU472107B2; AT324172B; ES411012A1; NL7301155A; SE409363B; DK135690B; CA998877A; AU5152673A; JPS5922160B2; DE2206468C2; LU66910A1; FR2169335A1; IT978527B; DK135690C; US4213392A; NL176707C; FR2169335B1

Description

DIPL.-CHEM. JOACHIM DRESSLER PATENTANWALT 5202 HENNEF/SIEG 1 - ALLNER, ZUM WEINGARTEN 11

8. Februar 1972 804/72 ve

Hubert Usel in Inzing, Tirol, Österreich

"Hülsenlose Patrone für elektrische Zündung"

Patronenhülsen sind ein verhältnismäßig schwerer Bestandteil der Munition,die außerdem den Nachteil haben, daß sie ziemlich kostspielig sind. Es hat daher nicht an Vorschlägen und Versuchen gefehlt, hülsenlose Patronen herzustellen.

Die bisher erfolgreichsten Konstruktionen waren hülsenlose Patronen mit festem Treibsatz und Perkussionszünder sowie hülsenlose Patronen mit Treibsätzen aus gepreßter Schießbaumwolle, die mittels in der Waffe erzeugter, komprimierter Luft gezündet wurden.

Es ist auch mehrfach versucht worden, hülsenlose Patronen frür elektrische Zündung vorzusehen. Dazu wurde vorgeschlagen, eine dünne Metallfolie an die Bodenseite eines Treibsatzes zu kleben und diese Folie mittels zweier Elektroden,

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durch die ein Stromstoß geschickt wird, durchzubrennen und so den Treibsatz zu zünden. Auch Drahtbrücken sind für diesen Zweck vorgeschlagen worden.

Der Nachteil des extrem hohen Strombedarfes für die Folie und der unzureichenden Kontaktsicherheit der Drahtbrücke, vor allem aber metallische Ablagerungen an den Elektroden sind als Nachteile dieser Art von Patronen anzusehen.

In Sprengkapseln und auch in elektrischen Zündhütchen werden schon seit geraumer Zeit elektrische Spaltzünder verwendet, die aus Gemischen von leitenden Materialien und Explosivstoffen, wie Bleistyphnat, Kupferacetylid oder Bleiazid, bestehen. Diese Systeme sind an fest mit dem ZündermaterJal verbundene Elektroden gebunden, die nach dem abücüaß entweder zerstört sind, wie im Falle der Sprengkapsel, oder die nach dem Schuß zusammen mit der Patronenhülse aus der Waffe entfernt werden. In beiden Fällen ist es ohne Belang, ob die verwendeten leitenden Materialien wie auch die Explosivstoffe zu Ablagerungen an den Elektroden führen oder nicht.

Eine hülsenlose Munition für elektrische Zündung darf zu keinerlei Verschmutzung führen, da die Zündelektroden ein Bestandteil der Waffe sind und für viele tausende von Schüssen funktionsfähig bleiben müssen. Eine weitere Forderung für eine derartige hülsenlose Munition ist Unempfindlichkeit gegenüber Stoß und Reibung sowie Feuchtigkeitssicherheit.

Im folgenden wird eine hülsenlose Patrone für elektrische Zündung, welche die genannten Forderungen erfüllt, sowie auch ein rückstandfrei abbrennender Treibsatz mit regelbarer Brennffeschwindigkeit beschrieben.

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Die erfindungsgemäße hülsenlose Patrone für elektrische Zündung besteht, wie in Fig. 1 dargestellt, aus dem Geschoß 1, dem Treibsatz 2 und dem elektrodenlosen Zündplättchen 3. Das Zündplättchen 3 kann in einer anderen Ausführungsform auch als Ummantelung des Treibsatzes oder, wie in Fig. 2 dargestellt, auch als vollständige Umhüllung des Treibsatzes ausgeführt werden.

Das Geschoß 1 weist im Gegensatz zu dem sonst üblichen flachen oder als Hohlkehle ausgebildeten Geschoßboden eine zapfenförmige Verlängerung des Geschoßbodens auf. Dieser leicht konische Zapfen hält den aufgepreßten Treibsatz 2 fest. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung umhüllt der Treibsatz 2 einen Teil des Geschosses 1 und wird außerdem zur Erzielung einer festeren Verbindung von Treibsatz und Geschoß mittels.eines ringförmigen Innenwulstes 10 im Treibsatz 2, der in eine Rille im Geschoß eingreift, sowie durch einen kurzen konischen Zapfen 8 des Treibsatzes 2, der von dem über den,Boden des Geschosses 1 hinausragenden Geschoßmantel umschlossen wird, am Geschoß festgehalten, wie in Fig. 3 dargestellt. Diese Patronentype trägt die Ausziehrille 9 nicht zwischen Treibsatz und Geschoß wie in Fig. 1 und 2 ersichtlich, sondern weiter rückwärts, nahe dem Patronenboden.

Die Figuren 4j 5 und 6 zeigen den schichtweisen Aufbau verschiedener Zündplättchen.

Das in Fig. 4 dargestellte Zündplättchen besteht aus der Zündschicht 4 und der Kontaktschicht 5. Die Zündschicht 4 besteht aus Nitrozellulose und Kaliumpikrat. Um die Sauerstoffbilanz zu verbessern, kann den beiden Komponenten

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noch ein Sauerstoffträger, wie Bariumnitrat, zugesetzt werden. Die Komponenten werden zusammen mit einem Lösungsmittel für Nitrozellulose, wie Aceton oder Ähter—Alkohol gründlich durchgeknetet und anschließend zu einem Band ausgewalzt. Die Dicke des Bandes beträgt etwa 0,3 mm. Nach teilweiser oder vollständiger Trocknung des Bandes wird dasselbe mit der Kontaktschicht 5 versehen. Dies geschieht zur Erzielung einer gleichmäßigen Schichtstärke mit Hilfe einer Beschichtungsmaschine.

Die Kontaktschicht 5 besteht aus Nitrozellulose, die als Bindemittel dient, und aus mit amorphem Antimon durchsetztem kristallinem Antimon. Das amorphe Antimon erteilt der so zusammengesetzten Schicht Halbleibereigenschaften, die bewirken, daß unter Stromfluß ausgebildete Strombahnen mit höherer Elektronendichte durch thermische Elektronenbeschleunigung eine weitaus rapidere Aufheizung erfahren als daneben befindliche Strombahnen mit geringerer Elektronendichte. Dieser Effekt bewirkt, daß zur Einleitung der Zündung nur ein sehr kleiner Ausschnitt der Kontaktschichtfläche zwischen den Elektroden durch elektrische Energie aufgeheizt werden muß und nicht die gesamte Fläche.

Dies ist der Grund für den geringen Strombedarf der Zündeinrichtung. Zur Erhöhung der Brenntemperatur und der Zündfreudigkeit wird dem Antimon noch eine Sprengstoffkomponente, wie Barium- oder Kaliumpikrat, zugesetzt.

Die Herstellung dieser Halbleiter-Kontaktschicht geschieht so, daß die Nitrozellulose zuerst in einem Lösungsmittel,

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wie Aceton, aufgelöst wird und dann die anderen Komponenten der Lösung zugesetzt werden. Nach gründlichem Durchmischen wird das erhaltene Gemisch in pastöser oder flüssiger Form auf die bandförmige Zündschicht 4 aufgetragen. Die Dicke der Halbleiter-Kontaktschicht ist etwa 0,01 mm.

Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Zündplättchens mit der Zündschicht 4> der Halbleiter-Kontaktschicht 5 und einer Oberschicht 6, die aus Antimon-Halbleiterkörpern und Nitrozellulose besteht. Die Zündahicht 4 besteht aus den gleichen Komponenten wie die in Fig. 4 beschriebene, die Halbleiter-Kontaktschicht ist jedoch durch Veränderung des Mengenverhältnisses von amorphem Antimon und kristallinem Antimon in der elektrischen Leitfähigkeit erhöht. Die Oberschicht 6 ist charakterisiert durch das Fehlen des elektrischen Leitvermögens parallel zur Schichtebene. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen den Halbleiter-Körpern Isolierkörper oder isolierendes Füllmaterial, wie Nitrozellulose, eingelagert sind. Dadurch erfolgt der Stromfluß von der Elektrode über die Halbleiter-Körper der Oberschicht axial zur darunter liegenden Halbleiter-Kontaktschicht 5· Dabei \*ird an einigen Berührungsstellen zwischen den Halbleiter-Eörpeiui der Oberschicht 6 und der Halbleiter-Kontaktschicht 5 eine Aufheiszone von sehr kleinem Ausmaß erzielt, was zu einer weiterem Senkung des Strombedarfes der· Zündeinrichtung führt.

Fig. 6 zeigt den Aufbau eines Zündplättchens, welches eine Basis?olie 7 aufweist, die aus solider oder poröser Nitrozellulose besteht und lediglich als Trägermaterial für eine wesentlich dünnere Zündschicht 4 dient, die für

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kleinkaliberige Patronen bei einer Dicke von 0,1 mm genügend Zündenergie erbringt.

Anstelle von Halbleiter-Materialien auf der Basis der genannten Antimon-Modifikationen können auch andere Halbleiter-Systeme, wie Metallsulfide, Silicide und Boride, verwendet werden. In diesem Zusammenhang sei angeführt, daß sich von den Sulfiden besonders Eisensulfid als Halbleiterkomponente bewährt hat.

Der Treibsatz besteht in der Hauptsache aus Nitrozellulose mit einem Stickstoffgehalt von etwa 13 %* Um eine ausreichende Brenngeschwindigkeit zu erhalten, muß der Treibsatz porös sein. Die Porosität des Treibsatzes darf jedoch eine gewisse Höhe nicht überschreiten, weil sonst eine zu starke Verminderung der mechanischen Festigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung der Feuchtigkeitsaufnähme eintritt. Zur Erhöhung und Regelung der Brenngeschwindigkeit des Treibsatzes werden daher in die Poren oder Kavernen des Nitrozellulose-Körpers Sauerstoffträger, wie Barium- oder Kaliumnitrat, oder schnellbi⁴ennende Sprengstoffe, wie Ammonium- oder Kaliumpikrat-, eingelagert. Da die Porosität des Treibsatzes durch Herauslösen eines Porenbildungsmittels aus dem bereits vorgeformten Nitrozellulose-Körpers in der Siedehitze erfolgt, muß das meist wasserlösliche Beschleunigungsmittel nach dem Kochprozeß in den Treibsatz eingebracht werden. Dies geschieht erfindungsgenuiß in der Weise, daß vorgeformte und poröse Treibsätze z.B. in eine heiße, einprozentige Kaliumpikratlösung gebracht werden und durch Wechsel von Vakuum und Druck mit der Lösung getränkt werden. Anschließend

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werden die Treibsätze von der Kaliumpikrat-Lösung getrennt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Durch das Abkühlen kirstallisiert in den Poren der Treibsätze Kaliumpkrat aus. Die nur mehr eine geringe Menge Kaliumpikrat enthaltende restliche Lösung wird anschließend durch Abschleudern aus den Treibsätzen entfernt.

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Claims

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Patentansprüche

Hülsenlose Patrone für elektrische Zündung, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden und/oder an den Außenflächen einer aus einem Geschoß (1) und einem Treibsatz (2) bestehenden Patrone ein mehrschichtiges elektrodenloses Zündplättchen (3) angeordnet ist.
2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Geschosses (l) eine zapfenförmige Verlängerung aufweist.
3. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündplättchen (3) als Ummantelung des Treibsatzes (2) ausgebildet ist.
4. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschoß (l) zum Teil vom Treibsatz (2) umhüllt wird, der seinerseits am vorderen Ende mittels eines ringförmigen Innenwulstes (10), in eine ringförmige Rille im Geschoß (l) eingreift, und außerdem durch einen konischen Zapfen (8) des Treibsatzes (2), der von dem über den Boden des Geschosses (l) hinausragenden Geschoßmantel umschlossen und am Geschoß festgehalten wird.
5. Patrone nach den Ansprüchen 1 bis 4* dadurch gekennzeichnet, daß der Treibsatz (2) aus poröser Nitrozellulose besteht, in deren Poren Sauerstoffträger, wie Barium-oder Kaliumnitrat, oder schnellbrennende

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Sprengstoffe, wie Ammonium- oder Kaliumpikrat, eingelagert sind.
6. Patrone nach den Ansprüchen 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß das Zündplättchen (3) aus mindestens einer Halbleiter-Kontaktschicht (5) und einer Zündschicht (4) besteht.
7. Patrone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Kontaktschicht (5) aus Metallsulfiden, insbesondere Eisensulfid, Phosphiden, Siliciden oder Boriden besteht.
8. Patrone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Kontaktschicht (5) aus Nitrozellulose, amorphem Antimon und/oder feinkristallinem Antimon und fallweise auch aus einem Sprengstoff, wie Kaliumpikrat, besteht.
9. Patrone nach Anspruh 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschicht (4) aus Nitrozellulose und Kaliumpikrat besteht und gegebenenfalls auch einen Sauerstoff träger, wie Kalium- oder Bariumnitrat, enthält.
10. Patrone nach den Ansprüchen 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß das elektrodenlose Zündplättchen (3) mit einer Trägerfolie aus einem brennbaren Material, wie Nitrozellulose, ausgestattet ist.
11. Patrone nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß das elektrodenlose Zündplnttchen (3) mit einer aus Halbleiter-Körpern und einem isolierenden Bindemittel, wie Nitrozellulose oder andere isolierende Füllstoffe, bestehenden Oberschicht versehen ist.

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