Eenheidspatroon
De ontwikkeling van de eenheidspatroon gebeurde niet op één plek. Er zijn verschillende parallelontwikkelingen geweest, sommige bedoeld om patenten te ontwijken. Het belangrijkste verschil ligt in de manier waarop de ontsteking in de huls ingebouwd is. In het begin werkte elke wapenmaker en elk arsenaal aan eigen ideeën, sommige praktischer dan andere. Aangezien de markt ervoor (en dus de financiële belangen) heel erg groot was zijn vele systemen gepatenteerd, vandaar de uitdrukking “patentontsteking”. Weinige van die ontwerpen hebben de aanloopfase van de eenheidspatroon overleefd, vooral die ontwerpen die voor niets anders bedoeld waren dan het ontwijken van een reeds bestaand patent. Zodra die patenten verlopen waren werden de, soms nogal vergezochte, alternatieven verlaten en concentreerde de productie zich op de ontwerpen die zich in de praktijk bewezen hadden.
De eerste praktisch bruikbare eenheidspatroon is in 1835 in Frankrijk gepatenteerd door Casimir Lefaucheux. Het is een ontwerp waarbij het slaghoedje binnen in de huls is geplaatst met een slagpin er op. Die slagpin steekt uit de zijkant van de huls. Als die slagpin door de hamer geraakt wordt ontsteekt het slagsas en daarmee ook de kruitlading. Deze patroon staat bekend als de penvuurpatroon.
In 1831 en 1849 werden twee patenten verleend aan, respectievelijk, J.A. Roberts en L.N.A. Flobert. Deze patenten betreffen in feite hetzelfde principe maar Flobert is de beter bekende ervan geworden. De patenten zijn voor een zeer dunwandige huls met een holle rand onderaan de huls. Het slagsas bevindt zich in deze holle rand. De excentrisch geplaatste slagpin slaat tegen deze rand en deukt hem in, daardoor het slagsas samenpersend, wat tot ontsteking leidt. Deze patroon staat bekend als randvuurpatroon of soms als Flobert patroon.
Van het derde ontwerp bestaat een aantal varianten, die allemaal gepatenteerd zijn. Bij deze patronen is een special gevormd slaghoedje in een holte onderin de hulsbodem geplaatst. Patenten voor dit soort ontsteking zijn in de Verenigde Staten en Engeland genomen in de periode 1850 tot 1870 door uitvinders als Pottet, Needham, Morse, Boxer en Berdan. Deze patroon wordt aangeduid als centraalvuur patroon.
Elk van de bovengenoemde patroonontwerpen heeft voor- en nadelen. De penvuurpatroon is onveilig omdat de pen per ongeluk getroffen kan worden (bijvoorbeeld wanneer een patroon valt) waardoor de patroon buiten de kamer explodeert. Ook is hij niet geschikt voor een mechanisch repeteersysteem. De randvuurpatroon heeft een dunne wand en is daardoor niet geschikt voor hoge drukken (het patent van Flobert slaat op een patroon waar niet eens een lading in zit. De kogel wordt alleen uitgedreven door de kracht van het slagsas). Daarnaast kan de randvuurpatroon niet herladen worden. Het meest praktische van alle ontwerpen is de centraalvuurpatroon.
Er waren ook andere systemen, zoals een patroon waarbij het slagsas zich bevond in een lip die onderaan de huls uitstak (lipvuur), een patroon waar het slagsas zat in een tuitje onder aan de bodem van de huls (tuitvuur) en een patroon met het slagsas in een rand in de holle bodem van de patroon, die door de hamer in een beweging naar buiten werd aangeslagen (cupvuur). Deze patronen waren alleen geschikt voor heel specifieke wapens en niet bruikbaar in andere. Zoals gezegd waren deze patentpatronen erg onpraktisch en daardoor al snel achterhaald. Hun bloeitijd was dus maar zeer kort.
We moeten niet vergeten dat het succes van de nieuwe patroonsoorten heel erg afhankelijk was van de vooruitgang in de technieken om metalen te bewerken, zoals het dieptrekken waarbij messing gevormd wordt tot lange, dunne busjes. Nieuwe productiemethoden en het concept van massaproductie maakten het mogelijk om deze dingen te produceren in de enorme aantallen die nodig waren. De ontwikkeling van vuurwapens en munitie ging hand in hand met de ontwikkeling van productiemethodes tijdens de industriële revolutie.
