DE2504906B2 - Treibladungsanzünder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf di .ι im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gegenstand.

Treibladungsanzünder dienen zum Anzünden des Trcibladungspulvers in Haubitzen, großkalibrigen Kanonen od. dergl. Sie werden getrennt von der Treibladung in ein im Waffenverschluß vorgesehenes Lager eingesetzt und in diesem formschlüssig gehalten. Es sind Treibladungsanzünder bekannt, die eine am vorderen Ende offene Außenhülsc aus Messing und eine in diese eingesetzte Innenhülse, gleichfalls aus Messing, mit einem am vorderen Ende geschlossenen Boden aufweisen. Der Boden ist mit einer Sternprägung versehen, welche die für sein definiertes splitterfreies Aufreißen erforderlichen Sollbruchstellen bildet. Die Außenhülse ist in der Hülsenmundzonc relativ schwachwandig, da die nach hinten zurückströmenden Gase der angezündeten Treibladung eine Liderung der Außenhiil-Ie hervorrufen, d. h. diese mit der Hülscnmundzone an die Lagerwand im Waffenverschluß anpressen soll. Da fertigungsbedingt zwischen Innen- und Außenhülsc ein gewisses radiales Spiel vorhanden sein muß, wird zur Abdichtung des Treibladungsanzünders gegen klimatische Umwelteinflüsse sein vorderes fvndc mit handelsüblichen Lacken, z. B. Schellack, abgedeckt.

Bei der Abfeuerung dieses Treibladungsanzündcrs kommt es zwar unter der Druckwirkung der in der Innenhülse befindlichen Verslärkungsladung zu einer gewissen elastischen Aufweitung des Außenhülsenmundes, jedoch kann diese sich wieder zurückbilden, da bei Haubitzen, großkalibrigen Kanonen od. dergl. der RUckdruck derTreibladungsgasc gegenüber dem Druck der Verstärkungsladung zeitlich stark verzögert auftritt so daß der AußenhUlsenmund zurückfedert. Die Folge davon ist, daß die zurückströmenden Gase der Treibladung in den Spalt zwischen der Außenhülse des Treibladungsanzünders und der Lagerwand einströmen und Anschmelzungen bzw. Ausbrennungen an der Außenhülse bewirken. Noch nachteiliger ist aber, daß die in das Lager einströmenden bzw. es durchströmenden Verbrennungsgase auch zu Erosionserscheinungen im Anzünderlager der Waffe führen, so daß man bisher gezwungen war, die relativ aufwendigen Anzünderlager

ίο bereits nach geringer Schußbelastung geg\;n neue auszuwechseln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, d. h. den Treibladungsanzünder so auszubilden, daß er in der Außenhülsenmundzone ein einwandfreies Liderungsverhalten aufweist, um insbesondere den nachteiligen starken Verschleiß der Anzünderlager weitgehend zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahme gelöst Beim Abfeuern des Treibladungsanzünders öffnet sich die Innenhülse unter der Druckwirkung der Verstärkungsladung an ihrem vorderen Ende und überträgt dabei über den Aufweitring eine solche radiale Kraft auf den AußenhUlsenmund, daß dieser aufgeweitet, und zwar insbesondere plastisch aufgeweitet wird, und sich an die Lagerwandung bleibend anlegt, d. h. nicht mehr zurückfedert. Sofern die Innenhülse beim Abfeuern an ihrem vorderen Ende plastisch so verformt wird, daß sie dauernd über den Aufweitring die

JO erforderliche Aufhaltekraft auf den Außenhülscnmundbereich ausübt, trägt auch eine dadurch hervorgerufene elastische Aufweitung des Außenhülsenmundes zum einwandfreien Anlegen an das Anzünderlager bei. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Außenhülse auch

r> zum Zeitpunkt der rückströmenden Gase der Treibladung noch am Anzünderlager anliegt und die vorgenannten Erosionserscheinungen verhindert werden.

Der Aufweitring konzentriert den von den Gasen der Verstärkungsladung über die sich öffnende Innenhülse

•»ο ausgeübten Druck auf einen schrnalen ringförmigen Bereich am oder zumindest nahe dem Hülsenmund der Außenhülsc und ergibt deren gewünschte, sich nicht mehr zurückbildcndc Aufweitung. Das Material des Aufweitrings soll einerseits druckfest sein, so daß es

■*"> beim Abfeuern nicht einfach weggedrückt, d. h. zwischen Außen- und Innenhülse herausgedrückt wird. Andererseits soll es eine geringe Zugfestigkeit besitzen, damit der Aufweitring selbst mit möglichst geringem Kraftaufwand aufweitbar ist. Die auf die Außenhülsc

Ή> vom Aiifweitring ausgeübte Kraft kann durch die Querschnittsform des Aufweitringes, die Wanddicke der Innenhülse im Bereich des Aufweitringes, deren Krümmung /wischen Boden und Wandung usw. entsprechend den jeweiligen Erfordernissen festgelegt

« werden. Dabei sind die Verhältnisse so zu wählen, daß die erfindungsgemäße Aufweitung des Außenhülsenmundes das Entladen des abgefeuerten Treibladungsanzünders nicht unerwünscht erschwert.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist

μ) nach Anspruch 2 für den Aufweitring eine doppelkeilförmigc Querschnittsform vorgesehen. Dabei sind die Keilflächen - im Querschnitt betrachtet - vorzugsweise nicht eben, sondern leicht zum Keilinneren hin so gekrümmt ausgebildet, daß der Aufweitring mit seiner einen Keilfläche voll an dem gekrümmten Übergangsstück zwischen Boden und Wandung der Innenhülse anliegt und demzufolge die auf diesen Bereich der Innenhülse einwirkenden Kräfte sofort auf den Aufweit-

ring übertragen werden. Die andere gekrümmte Keilfläche bzw, der darunter befindliche Teil des Aufweitrings, der sich oberhalb des vorderen Endes der Innenhülse befindet, erschwert in vorteilhafter Weise ein axiales Wegdrücken des Aufweitringes beim öffnen der Innenhülse an ihrer Oberseite,

Die Aufweit- und Aufhaltekraft ist z. B. über die Radiusform und die Wanddicke der Innenhülse im Übergangsbereich zwischen Boden und Wandung einstellbar und nwar nimmt sie mit kleiner werdendem Krümmungsradius bis zu einem Maximalwert zu und fällt dann mit noch kleiner werdendem Übergangsbereich der Innenhülse und damit auch kleiner werdendem Aufweitring wieder ab. Ebenso gibt es auch für die Wanddicke der Innenhülse in diesem Übergangsbereich einen Wert, der die größte Aufhaltekraft ergibt, so daß man durch entsprechendes Über- oder Unterschreiten dieses Wertes den Bedürfnissen des jeweiligen Einzelfalles entsprechend die auf die Außenhülsenmundzone ausgeübte Aufweit- und Aufhaltekraft festlegen kann. JO Statt einen doppelkeilförmigen Querschnitt kann der Aufweitring zudem auch einen keilförmigen, trapezförmigen od. dergl. Querschnitt aufweisen, wo¹- ei die an dem Übergangsbereich der Innenhülse anliegende Fläche des Aufweitrings — im Querschnitt betrachtet — 2·> gegebenenfalls ai<ch eben sein kann, sofern auf diese Weise das geforderte Liderungsverhalten des Treibladungsanzünder*; gewährleistet ist. Dabei ist es im Hinblick auf dit* einwandfreie Abstützung des Aufweitrings an der A''ßenhülse und einen einwandfreien Ju Kratzfluß über d*-^vn Aufweitring auf die Außenhülsenmundzone im allgemeinen zweckmäßig bzw. beim Aufweitring mit doppelkeilförmigem Querschnitt auch erforderlich, die Außenhülse mit ihrem vorderen Ende geringfügig über die Innenhülse hinausstehend anzuord- J5 ncn. Ein zu weites Überstehen der Außenhülse sollte allerdings vermieden werden, da dadurch das Aufweiten des Hülsenmundes der Außenhülse erschwert wird.

Um eine noch innigere Verbindung des Aufweilringes mit der Außen- und Innenhülse bzw. noch festeren Einschluß r'es Aufweitringes zwischen den beiden Hülsen zu erreichen, kann gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung von den im Anspruch 3 angegebenen Maßnahmen Gebrauch gemacht werden. Dadurch wird nicht nur das axiale Wegdrücken des Aufweilringes erschwert, sondern in vorteilhafter Weise auch eine oinwandfreie Abdichtung wes Treibladungsanzünders an seinem vorderen Ende gegenüber klimatischen Umwelteinflüssen, insbesondere gegenüber Wasser, erreicht. Die Wasserdichtigkeit der bekannten w Treibladungsanzünder i"it einer Abdeckung aus handelsüblichem Lack auf der Abfeucrungsseite, dem vorderen Ende, stellt dagegen nicht zufrieden. Die erfindungsgemäße Maßnahme, zwischen Außen- und Innenhülse gewollt einen Ringspall vorgegebener r> Breite und Länge vorzusehen, hat zudem den Vorteil, daß bt-'i Verwendung eines anfänglich fließfähigen, sich dann iiber verfestigenden Materials für den Aufweitring und (Jessen Ansatz ein für die Massenfertigung erwünschter Effekt der Volumendosierbarkcit der t>o Dichlungsmasse gegeben ist, indem in den Ringspalt immer die gleiche vorgegebene Menge der Dichlungsmasse hineinläuft. Die radiale Breite des Dichtungsspaltes ist wenigstens so groß, daß auch bei der maximalen fertigungsbedingten radialen Achsenverschiebung zwi- fc5 sehen Innen- und Außenhülse der Ringspalt längs des ganzen Umfangs einwandfrei ausgebildet ist. Er sollte nicht sehr viel breiter werden als dieser Mindestwert, da bei einem zu dicken Ansatz des Aufweitringes das Liderungsverhalten nachteilig beeinflußt werden kann. Die axiale Länge des Ringspaltes beträgt vorzugsweise zwischen etwa dem 0,2- bis 0,5fachen der Länge der Innenhülse.

Der Aufweitring kann grundsätzlich als gesondert ausgebildetes, entsprechend geformtes ringförmiges Füllstück zwischen Innen- und Außenhülse eingepreßt werden, das aus einem druckfesten, jedoch nicht zugfesten Werkstoff besteht. Beispielsweise könnte das Füllstück aus hartem mit Glasfasern gefülltem Kunststoff hergestellt sein. Für die Gewährleistung der Wasserdichtigkeit sollte dann noch zusätzlich eine der bekannten fließ- bzw. streichfähigen Dichtungsmassen, beispielsweise auf Bitumenbasis, auf das vordere Ende des Treibladungsanzünders aufgebracht werden. Vorteilhafter ist es jedoch, gemäß einem in Anspruch 4 angegebenen anderen Vorschlag der Erfindung, den Aufweitring, gegebenenfalls zusammen mit dem nach hinten sich erstreckenden Verankerungs- und Abdichtungsansatz, erst im Augenblick des Einbringens in das vordere Ende des Treibladungsanziiiiriers zu erzeugen, indem ein aushärtbares Kunstharz im fließfähigen Zustand aufgebracht wird, das gut in den gegebenenfalls vorgesehenen Ringspalt eindringt und von selb?t die Form eines Aufweitringes mit doppelkeilförmigem Querscnnitt annimmt, da es sich einerseits am gekrümmten Übergangsbereich der Innenhülse anlegt und andererseits aufgrund der Oberflächenspannung bzw. Wandhaftung an der Innenseile der Außenhülse höher sieht als in der Hülsenmitte. Beispielsweise können hierfür ein Polyesterharz oder ein Epoxydharz verwendet werden, die nach dem Aushärten die gewünschte hohe Druckfestigkeit aufweisen und dadurch das sichere Übertragen der Aufhaltekraft von der Innenhülse auf den Außenhülsenmund ermöglichen.

Sofern die Druckfestigkeit dieser Materialien je nach den Anforderungen des Einzelfalles noch nicht genügen sollte, kann erfindungsgemäß nach Anspruch 5 das Kunstharz mit einem pulverförmigen harten Füllstoff angereichert werden. Beispielsweise kann dazu QuarzmcM oder pulverförmiges Aluminiumtitanoxyd verwendet werden. Es können auch Füllstoffe verschiedener Art und/oder Korngröße miteinander vermischt verwendet werden. Der Füllstoffgehalt richtet sich nach der gewünschten Druckfestigkeit. Er kann bei einem Füllstoff mit unterschiedlichen Korngrößen, bei dem also der Leerraum zwischen den einzelnen Körnern relativ klein ist, bis zu etwa 30 Vol.-% betragen. Im allgemeinen wird man jedoch bei der Zugabe von Füllstoff dessen Anteil zwischen etwa 40 und 60 Vol.-% der fertigen Mischung wählen.

Bei Beschlußprüfungen hat sich gezeigt, daß be^;Ti Abfeuern der erfindungsgemäßen Treibladungsanzünder in neuen Anzünderlagern das Liderungsverhalten der Außenhülse gegen die Lagerwand einwandfrei war, also keine nachteiligen Erosionserscheinungen auftraten. Bei der Verwendung von Anzünderlagern, die wegen des vorherigen Abfeuerns von herkömmlichen Treibladungsanüü"dern bereits Erosionserscheinungen aufwiesen, wurde eine deutliche Verbesserung der Abdichtung zwischen dem Außenhülsenmund und dem Anzünderlager erreicht. Bereits anerorliertc, insbesondere aber neue Anzünderlager konnten bei Verwendung der erfindungsgemäßen Treibladungsanzünder einer wesentlich höheren Schußbelastung standhalten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel gezeigt und wird anhand dieses

nachstehend noch näher erläutert. Es zeigt jeweils im vergrößerten Maßstab

Fig. I das obere Ende eines Treibladungsanzünders im Längsschnitt.

Fig.2 eine Ansicht des Treibladungsanzünders gemäß Pfeil A in F i g. I und

F i g. 3 das obere Ende des abgefeuerten Treibladungsanzünders im Längsschnitt.

Gemäß Fig. 1 ist die Außenhülse 1 im Bereich ihres vorderen offenen Endes 2. der Hülsenmundzone. mit einer relativ geringen Wanddicke ausgebildet. Innerhalb der Außenhülse I ist die Innenhülse 3 angeordnet, die mit ihrem hinteren Ende 4 in der Außenhülse I geführt und am vorderen Ende mit dem geschlossenen Boden 5 versehen ist. Im Boden 5 ist die Sternprägung 6 ausgebildet, welche sein definiertes splitterfreies Aulreißen unter der Druckwirkung der gezündeten Verstärkungsladung 7, die in der Innenhülse 3 untergebracht ist. ermöglicht. Anschließend an den gekrümmten Übergangsbereich 8 zwischen dem Boden 5 und dem Schaft der Innenhülse 3 ist diese im Außendurchmesser auf einer gewissen Länge reduziert, wodurch sich zusammen mit der Außenhülse 1 der Ringspalt 9 ergibt. Im Bereich der Hülsenmundzone 2 ist zwischen der Außenhülse 1 und dem Übergangsbereich 8 der Inner.hülse 3 der Aufweitring 10 aus einem Werkstoff hoher Druckfestigkeit, jedoch geringer Zugfestigkeit angeordnet. Der Aufweitring 10 weist einen doppelkeilförmigen Querschnitt mit den gekrümmten Keilflächen II, 12 auf und füllt mit seinem zylindrischen Ansatz 13 den Ringspalt 9 aus. Das ursprünglich flüssige, mit harten Füllstoffen angereicherte und dann ausgehärtete Dichtungsmittel des Aufweitringes 10 bedeckt hier mit einer Schicht 14 geringer Dicke den Boden 5. die jedoch auch entfallen kann. Die Innenhülse 3 ist so in ihrer Lage zum Außenhülsenmund 2 positioniert, daß beim öffnen des Bodens 5 der Innenhülse 3 eine radiale Kraft über den Aufweilring 10 auf den Außenhülsenmund 2 übertragen wird.

F i g. 2 läßt deutlich die Slernprägung 6 des Bodens 5 der Innenhülse 1 und den Ringspalt 9 erkennen. Der Aufweitring 10 und die den Boden 5 bedeckende Schicht 14 sind dabei fortgelassen worden.

Die Verstärkungsladung 7 wird vom Zündsirahl eines nicht gezeigten Zündmittels gezündet. Verursacht durch den bei der Umsetzung der Verstärkungsladung 7 entstehenden Gasdruck wird der Boden 5 der Innenhülse 3 in den Sollbruchstellen 6 aufgebrochen, wie es in F i g. 3 gezeigt ist. Dabei wird über den druckfesten Aufweitring 10 auf den Außenhülsenmund 2 ein radialer Druck ausgeübt, der zu einer plastischen Aufweitung des Außenhülsenmundes 2 und damit /ti dem gewollten Anliegen an das Anzünderlagcr des Waffenvcrschliisses führt.
Aufgrund der Schilderung des Funktionsablaufes ist

' ersichtlich, daß das Aufweiten der Außenhülse I in der Hülr.enmundzone 2 nicht durch die zurückströmenden Gase der Treibladung verursacht wird, sondern durch das Umsetzen der Verstärkungsladung 7 und das nachfolgende öffnen der Sollbruchstellen 6 des ■ Innenhülsenbodens5.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Treibladungsanzünder mit einer am vorderen Ende offenen Außenhülse und einer in diese eingesetzten, am vorderen Ende einen geschlossenen, mit Sollbruchstellen versehenen Boden aufweisenden Innenhülse, welche eine Verstärkungsladung bzw. einen Teil davon enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des vorderen Endes (2) der Außenhülse (1) zwischen dieser und dem Obergangsbereich (8) zwischen Boden (5) und Wandung der Innenhülse (3) ein Aufweitring (10) aus einem druckfesten Material geringer Zugfestigkeit angeordnet ist

2. Treibladungsanzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitring (10) einen doppelkeilförmigen Querschnitt aufweist

3. Treibladungsanzünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitring (10) einen Ansatz (13) aufweist, der den Raum zwischen der Außenhülse (1) und der, ausgehend vom vorderen Ende, auf einem Teil ihrer Länge im Außendurchmesser reduzierten Innenhülse (3) ausfüllt.

4. Treibladungsanzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitring (10) aus einem fließfähigen aushärtbaren Kunstharz hergestellt ist.

5. TrcibJadungsanzünder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunstharz ein pulverförmiger harter Füllstoff zugesetzt ist.