DE4034062C2

DE4034062C2 - Longitudinal segmented driving ring for sub-caliber projectiles

Info

Publication number: DE4034062C2
Application number: DE19904034062
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Meyer; Klaus-Dieter Dipl Ing Pahnke; Rainer Dipl Ing Diel; Achim Dipl Ing Sippel; Heinz-Josef Dipl Ing Dr Kruse; Michael Dr Ing Geis
Original assignee: Rheinmetall Industrie AG
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2010-10-27
Also published as: DE4034062A1

Description

Die Erfindung betrifft einen in Längsrichtung segmentierten Treibring, wie er durch die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 näher spezifiziert wird.The invention relates to a drive ring segmented in the longitudinal direction, as by the Features of the preamble of claim 1 is specified in more detail.

Derartige Treibringe sind beispielsweise aus der DE 29 45 291 A1 oder der DE-OS 17 03 507 bekannt. Der Treibring soll im wesentlichen die Führung des Geschosses im Rohr sowie die Übertragung der beschleunigenden Gaskräfte auf das Geschoß übernehmen. Sein Gewicht sollte verhältnismäßig gering sein. Um dieses zu erreichen, wird der Treibring häufig aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Trotzdem ist das Gewicht der Treibringe derartiger Munition immer noch relativ hoch.Such driving rings are for example from DE 29 45 291 A1 or DE-OS 17 03 507 known. The driving ring should essentially guide the projectile in the tube as well transfer the accelerating gas forces to the floor. Be Weight should be relatively light. To achieve this, the driving ring often made of aluminum or an aluminum alloy. Still it is Weight of the driving rings of such ammunition is still relatively high.

Aus der DE 39 04 626 A1 ist ein Pull-Treibkäfig bekannt, bei dem heckseitig Prallflächen über axial und radial verlaufende Rippen mit dem Treibkäfig verbunden sind. Der am vorde ren Ende des Treibkäfigs befindliche Druckflansch wird durch die zwischen den Prallflä chen und den Rippen befindlichen Freiräume hindurchströmenden Gase mit Gasdruck beaufschlagt. Dieser Druckflansch bildet durch mehrere zusammenschraubbare Flansch teile eine kompakte Einheit. Zur Reduzierung des Gewichtes enthalten die Rippen im Bereich der Prallflächen Ausnehmungen.From DE 39 04 626 A1, a pull sabot is known, in which the rear side has impact surfaces axially and radially extending ribs are connected to the sabot. The one in front Ren end of the sabot is located by the between the baffle Chen and the ribs free spaces flowing through gases with gas pressure acted upon. This pressure flange is formed by several flange that can be screwed together share a compact unit. To reduce weight, the ribs in the Baffle area recesses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber bekannten Treibringen weite re Gewichtsreduzierung im Bereich des Druckflansches zu erreichen.The invention has for its object a wide compared to known driving rings to achieve re weight reduction in the area of the pressure flange.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1 solved.

Der Unteranspruch offenbart eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.The sub-claim discloses an advantageous embodiment of the invention.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden mit Hilfe von Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren erläutert werden, beschrieben. Further advantages and details of the invention are described in following with the help of exemplary embodiments which are based on are explained by figures.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß im Bereich des Druckflansches der Treibringe eine Zone mit einer relativ geringen Materialauslastung existiert. Da dieser Bereich nur eine relativ geringe Spannungsaus nutzung aufweist, kann der Treibkäfig in diesem Bereich hohl oder mit einem Material geringer Dichte ausgefüllt werden.The invention is based on the knowledge that in Area of the pressure flange of the drive rings with a zone a relatively low material utilization exists. There this area has only a relatively low voltage The sabot can be used in this area hollow or filled with a low density material will.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1a einen an sich bekannten Zweiflanschtreibring, in den der Bereich geringer Materialauslastung eingezeichnet ist; FIG. 1a is a known Zweiflanschtreibring, in the region of low material utilization is located;

Fig. 1b ein Spannungsdiagramm zur Erläuterung der Er findung; Fig. 1b is a voltage diagram for explaining the invention;

Fig. 2 einen Teil des Längsquerschnittes des Treibrin ges im Druckflanschbereich, wobei Löcher in Um fangsrichtung in die Treibringsegmente gebohrt sind; Figure 2 shows a part of the longitudinal cross section of the driving ring in the pressure flange area, holes in the circumferential direction being drilled in the driving ring segments;

Fig. 3 die Vorderansicht eines Treibringsegmentes auf den Druckflanschbereich gem. Fig. 2; Fig. 3 shows the front view of a drive ring segment on the pressure flange area. Fig. 2;

Fig. 4 einen Längsquerschnitt eines Treibringsegmentes im Druckflanschbereich, wobei Löcher in radialer Richtung in den Druckflansch gebohrt sind; Fig. 4 is a longitudinal cross section of a drive ring segment in the Druckflanschbereich, wherein holes are drilled in the radial direction in the pressure flange;

Fig. 5 die Draufsicht auf ein entsprechendes Treibring segment gem. Fig. 4; und Fig. 5 shows the top view of a corresponding drive ring segment. Fig. 4; and

Fig. 6 einen Längsquerschnitt des Treibringes im Druck flanschbereich, wobei Löcher von der dem Gas druck abgewandten Seite des Flansches her einge bracht sind. Fig. 6 shows a longitudinal cross section of the drive ring in the pressure flange area, holes being introduced from the side of the flange facing away from the gas.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Geschoß, welches aus einem Penetra tor 2 (nur teilweise dargestellt) und einem Treibring 3 be steht dargestellt. Bei dem Treibring 3 handelt es sich bei spielsweise um einen Zweiflanschtreibkäfig, wobei die bei den Flansche das Geschoß an der nicht dargestellten Rohr wand abstützen. Der vordere Flansch wurde mit 4 bezeichnet und besitzt eine Lufttasche 5, die das Öffnen des Treibrin ges 3 nach Verlassen des Rohres bewirkt. Auf dem heckseiti gen Flansch 6 befinden sich die an sich bekannten Führungs bänder 7, die das Geschoß zum Ladungsraum hin gasdicht ab schließen.In Fig. 1, 1 is a projectile, which consists of a Penetra tor 2 (only partially shown) and a drive ring 3 be. The drive ring 3 is, for example, a two-flange drive cage, with the flanges supporting the projectile on the pipe (not shown). The front flange was designated 4 and has an air pocket 5 , which causes the opening of the driving ring 3 after leaving the tube. On the heckseiti gene flange 6 are the known guide tapes 7 , which close the floor to the cargo space gas-tight.

In dem heckseitigen Flansch 6 ist mit 8 der Bereich gerin ger Materialbelastung gekennzeichnet. Dieser Bereich muß für jeden Geschoßtyp analytisch ermittelt werden.In the rear flange 6 , the area 8 is marked with a low material load. This area must be determined analytically for each floor type.

Zur Erklärung dieser Bereiche ist in Fig. 1b ein Spannungs diagramm dargestellt, wobei mit σ_z die axiale Zug- und mit σ_D die axiale Druckspannung bezeichnet ist. Beim Abschuß des Penetrators 2 ergibt sich, daß die Axialspannungen in den Bereichen 8 unter dem Druckflansch 6 einen Nulldurch gang 11 haben. Die Massenträgheits- und Gaskräfte stehen im Gleichgewicht, so daß sich im Geschoßheck ein axialer Zugspannungszustand und zur Geschoßspitze hin ein axialer Druckspannungszustand ergibt.To explain these areas, a stress diagram is shown in FIG. 1b, with σ _z denoting the axial tensile and σ _D denoting the axial compressive stress. When the penetrator 2 is fired, it follows that the axial tensions in the areas 8 under the pressure flange 6 have a zero passage 11 . The inertia and gas forces are in equilibrium, so that there is an axial tension state in the rear of the projectile and an axial compressive state towards the projectile tip.

Bildet man die für das Materialversagen maßgebliche Ver gleichsspannung, so ergibt sich in dem betrachteten Be reich 8 ein relativ geringer Wert, da sonstige maßgebliche Spannungskomponenten sehr klein sind. If one forms the comparative stress relevant for the material failure, the result in the considered region 8 is a relatively low value, since other significant stress components are very small.

Aufgrund der geringen Materialauslastung des Bereiches 8 kann dieser Bereich hohl oder mit einem Material geringer Dichte (z. B. kurzfaseriges CFK- oder GFK-Material) ge füllt werden. Die Fig. 2 bis 6 geben einige Möglichkeiten wieder, wie eine entsprechende Aushöhlung des Treibringes im Bereich 8 des Druckflansches 6 erfolgen kann, falls nicht von vornherein die Treibkäfigsegmente mit einem ent sprechenden hohlen Bereich hergestellt (gegossen) werden.Due to the low material utilization of the area 8 , this area can be hollow or filled with a low-density material (e.g. short-fiber CFRP or GFRP material). The Figs. 2 to 6 show some possibilities again how a corresponding cavity of the drive ring in the area 8 can be made of the pressure flange 6, if not from the outset the sabot segments made with a ent speaking hollow region are (poured).

In Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben, bei dem in eine Segmenttrennfläche 60 des Treibkäfigsegmen tes Bohrungen 80, 81, 82 eingebracht worden sind.In FIGS. 2 and 3, an embodiment is shown in which tes in a segment separating surface 60 of the Treibkäfigsegmen bores 80, 81 have been introduced, 82.

Die Fig. 4 und 5 geben hingegen ein Ausführungsbeispiel wieder, bei dem entsprechende Bohrungen radial vom äußeren Umfang in den Druckflansch hineingebohrt werden. Die ent sprechenden Bohrungen sind mit 83, 84 und 85 bezeichnet. FIGS. 4 and 5, however, give an example again, are drilled in the corresponding bores radially from the outer periphery in the pressure flange. The corresponding holes are designated 83, 84 and 85 .

Schließlich gibt Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel wieder, bei dem Bohrungen 86 und 87 von der dem Druck abgewandten Seite 9 des Druckflansches 6 her eingebracht werden. Im Gegensatz zu der dem Gasdruck zugewandten Seite 10 weist der Bereich 9 beim Abschuß relativ geringe Spannungen auf, so daß das Einbringen entsprechender Bohrungen 86 und 87 von dieser Seite des Treibkäfigflansches in der Regel nicht zu einer wesentlichen Schwächung der Stabilität des Treibkäfigs führt. Allerdings muß die genaue Lage der Bohrungen 86 und 87 sorgfältig experimentell ermittelt werden.Finally, FIG. 6 shows an embodiment in which bores 86 and 87 are made from the side 9 of the pressure flange 6 facing away from the pressure. In contrast to the side 10 facing the gas pressure, the area 9 has relatively low tensions when fired, so that the introduction of corresponding bores 86 and 87 from this side of the sabot flange does not generally lead to a substantial weakening of the stability of the sabot. However, the exact location of holes 86 and 87 must be carefully determined experimentally.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf einen Zwei flansch-Treibkäfig (Fig. 1) beschränkt, sondern kann mit gleichem Erfolg auch bei Einflansch-Treibkäfigkonstruktio nen angewendet werden.The invention is of course not limited to a two-flange sabot ( Fig. 1), but can also be applied to single-flange sabot constructions with equal success.

BezugszeichenlisteReference list

1 Geschoß
2 Penetrator
3 Treibring
4 vorderer Flansch
5 Lufttasche
6 heckseitiger Flansch, Druckflansch
60 Segmenttrennfläche
7 Führungsband
8 Bereich geringer Materialbelastung
80-87 Bohrungen, Ausnehmungen
9 druckabgewandte Seite des Flansches 6
10 druckzugewandte Seite des Flansches 6
11 Nulldurchgang 1 floor
2 penetrator
3 drive ring
4 front flange
5 air pockets
6 rear flange, pressure flange
60 segment partition
7 guide band
8 Low load area
80-87 holes, recesses
9 non-pressure side of the flange 6
10 pressure-facing side of the flange 6
11 zero crossing

Claims

1. Longitudinally segmented drive ring ( 3 ) for sub-caliber projectiles ( 1 ), in which the gas pressure forces are transmitted from the drive ring ( 3 ) to the penetrator ( 2 ) via a positive and / or frictional connection, and wherein the drive ring ( 3 ) in close having its end facing the Penetratorheck end a a guide strip (7) carrying the pressure flange (6), characterized in that the individual segments of the drive ring provided at its discharge flange (6) to reduce weight of the pressure-remote side with holes (80-87) that extend radially from the side of the guide belt, tangentially from the segment contact surfaces and / or from the side facing away from the pressure into the region of the pressure flange in which the change from compressive to tensile stress takes place.

2. Longitudinally segmented drive ring according to claim 1, characterized in that in a drive ring ( 3 ) made of aluminum or an aluminum alloy, the bores ( 80-85 ) are filled with a solid material, which is lighter than aluminum.