DE10328156B3

DE10328156B3 - Method for manufacturing casings or portions of similar forming fragments, involves completely covering or filling free space with metal powder, which then is compacted under high pressure to form single body having same material strength

Info

Publication number: DE10328156B3
Application number: DE2003128156
Authority: DE
Inventors: Torsten Rönn; Hans-Gunnar Larsson
Original assignee: BAE Systems Bofors AB
Current assignee: BAE Systems Bofors AB
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2023-06-17

Abstract

The method involves sintering metal powder to generate a one-piece portion, in which heavy metal balls or other individually produced fragment bodies are placed, where the fragment bodies have limited extend of contact with the retaining device over its own outer limiting surface. A free space between the fragment bodies is completely covered or filled with metal powder, which then is compacted under high pressure to form a single body having same material strength. The free space holds the fragment bodies and allows the separation of a retaining device. Independent claims are included for the following: (1) a preformed fragmentation housing for use in warhead charges that are filled with explosives; and (2) a device for generating predetermined fragmentation housings using powder metal technology.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gesinterten Fragmentationsgehäuses für mit Sprengstoffen geladene Gefechtsköpfe durch Anwendung von Pulvermetalltechnik. Die vorliegende Erfindung schließt auch verschiedene Konstruktionen von Fragmentationsgehäusen ein, die in Übereinstimmung mit dieser Technik hergestellt werden. Ein besonderes Merkmal der Fragmentationsgehäuse, wie es in der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, besteht darin, daß ihr mit Pulvermetalltechnik erzeugter Haupttragteil oder geformter Teil eine große Menge von Bruchstückkörpern enthält, die an vorbestimmten Orten eingebettet und unterschiedlich verteilt sind und aus einem härteren und schwereren Material als dasjenige erzeugt sind, das für die Hauptmasse des geformten Teils verwendet wird. In diesem Zusammenhang bestehen die Bruchstückkörper vorzugsweise aus schweren Metallkugeln.The present invention relates to a method of manufacturing a sintered fragmentation package for explosives-loaded warheads using powder metal technology. The present invention also includes various constructions of fragmentation housings made in accordance with this technique. A particular feature of fragmentation housings, as claimed in the present invention, is that their powdered metal main support member or molded part contains a large amount of debris embedded and distributed at predetermined locations and of a harder and heavier material are produced as the one used for the bulk of the molded part. In this connection, the fragments preferably consist of heavy metal balls.

Unter Pulvermetalltechnik wird hier verstanden, daß der einstückige Haupttragabschnitt oder geformte Teil vollständig oder teilweise aus einem geeigneten Metallpulver gebildet ist, das zusammengedrückt wird, bis es die gewünschte Form annimmt, und zusammengesintert wird, um ein homogenes Metall zu bilden.By powder metal technology is meant here that the one-piece main support section or molded part is wholly or partly formed from a suitable metal powder which is compressed until it assumes the desired shape and is sintered together to form a homogeneous metal.

Zwei unterschiedliche Verfahren zum Herstellen homogener Metallkörper unter Verwendung von Pulvermetallurgietechnik sind wohlbekannt. Eines der Verfahren wird in der täglichen Sprache als HIP-ing oder heißes isostatisches Drücken (hot isostatic pressing) bezeichnet, was bedeutet, daß das Grundpulvermaterial, das verwendet wird, isostatisch zusammengedrückt wird, während es gleichzeitig gesintert wird, um ein homogenes Metall zu bilden. Das andere Verfahren wird als SIP-ing bezeichnet, was bedeutet, daß das Pulvermaterial zuerst kalt isostatisch komprimiert wird, bis die erwünschte Dichte erreicht wird, wonach die komprimierten Pulverkörnchen in einem getrennten Vorgang gesintert werden, bis ein homogenes Metall geformt wird. Beide diese generellen Verfahren können mit dem Grundkonzept der vorliegenden Erfindung verwendet werden.Two different methods for producing homogeneous metal bodies using powder metallurgy technology are well known. One of the methods is referred to in the daily language as HIP-ing or hot isostatic pressing, which means that the base powder material that is used is isostatically compressed while simultaneously being sintered to form a homogeneous metal , The other method is called SIP-ing, which means that the powder material is first cold isostatically compressed until the desired density is reached, after which the compressed powder granules are sintered in a separate operation until a homogeneous metal is formed. Both of these general methods can be used with the basic concept of the present invention.

Unter der Bezeichnung schweres Metall werden hier in erster Linie Wolframlegierungen hoher Dichte verstanden. Abgereichertes Uran ist ebenfalls in ähnlichen Umständen benutzt worden, wird aber immer noch mit Zweifeln betrachtet, was seine Wirkung auf die Gesundheit während der Behandlung vor der Benutzung als auch irgendwelche radioaktiven Niederschläge nach der Verwendung betrifft.The term heavy metal is understood here primarily tungsten alloys of high density. Depleted uranium has also been used in similar circumstances, but is still considered to be in doubt as to its health effects during pre-use treatment as well as any post-use radioactive fallout.

Wenn sich in der Luft befindende Ziele wie zum Beispiel ein Flugzeug und verschiedene Typen von Raketen unter Verwendung von durch ein Rohr abgefeuerten Geschossen oder eigenen Raketen bekämpft werden, kann man in der Regel nicht darauf zählen, daß ein direkter Treffer auf das Ziel erzielt wird und statt dessen ein nahes Verfehlen ausreichen muß und daß man den mit einer Sprengstoffladung beladenen Gefechtskopf so nahe wie möglich am Ziel explodieren läßt. Damit dies möglich ist, muß der Gefechtskopf mit Näherungszünder oder Aquivalentem versehen sein, der seine Explosion bis zum optimalen Zeitpunkt zum Bekämpfen des Ziels mit Druck und Splittern steuert. In den meisten Fällen wird die größte Wirkung im Ziel von diesem Typ des nahen Verfehlens erreicht, wenn die Sprengstoffladung in einer Fragmentationsumhüllung eingeschlossen ist, die eine große Anzahl von vorgeformten Bruchstückkörpern aufweist. Von schweren Metallkörpern wird nun angenommen, daß sie die besten technischen und wirtschaftlichsten Bruchstückkörper sind, da sie einen hohen Grad der Dichtigkeit haben, und wenn sie in einer Fragmentationshülse eingeschlossen sind, können sie auch eine große Anzahl von Splittern erzeugen. Die schweren Metallkugeln, die mit hoher Geschwindigkeit durch die Explosion des Sprengstoffs herausgeschossen werden, erzeugen eine gute Durchdringung sogar in halbharten Zielen, und zusätzlich ist ihre Größe und damit ihr Streumuster vorbestimmt. Andererseits ist es schwieriger, genau zu bestimmen, wie eine ursprünglich homogene Fragmentationshülse für ein mit Sprengstoff geladenes Geschoß sich auflösen wird, wenn es der Explosion der Sprengstoffladung ausgesetzt wird, und demgemäß wird das so gebildete Splitterstreumuster schwierig zu bestimmen und teilweise zufällig sein. Daher bestand die Erfindung darin, sprengstoffgeladene Geschosse für Luftverteidigung mit einer Fragmentationshülse zu schaffen, die eine große Menge von schweren Metallkugeln enthält, die, wenn der Sprengstoff explodiert, einen Schwarm der schweren Metallkugeln in Richtung auf das Ziel ausstoßen wird. Die Herstellung einer solchen Fragmentationshülse ist jedoch nicht die leichteste Aufgabe, da das Ziel darin besteht, daß die größtmögliche Anzahl von schweren Metallkugeln das Ziel durchringt, und daher ist die Form der Fragmentationshülse ein kritischer Faktor in diesem Zusammenhang. Sogar bei verhältnismäßig einfachen Formen ist dieser Typ von Fragmentationshülse verhältnismäßig problematisch unter Verwendung der gegenwärtig zur Verfügung stehenden Techniken herzustellen.When airborne targets such as an airplane and various types of missiles are fought using tube-fired missiles or missiles, one can not usually count on a direct hit on the target being achieved instead, a close miss must suffice and that the warhead loaded with explosive charge should be exploded as close to the target as possible. For this to be possible, the warhead must be equipped with proximity fuse or equivalent, which controls its explosion to the optimum time to combat the target with pressure and splinters. In most cases, the greatest effect in the target is achieved by this type of close miss when the explosive charge is encased in a fragmentation envelope having a large number of preformed fragment bodies. Heavy metal bodies are now believed to be the best technical and economical fragmentary bodies, since they have a high degree of tightness, and when encased in a fragmentation sleeve can also produce a large number of fragments. The heavy metal balls shot at high speed by the explosion of the explosive create a good penetration even in semi-hard targets, and in addition their size and thus their scattering pattern is predetermined. On the other hand, it is more difficult to determine exactly how an initially homogeneous fragmentation shell for an explosive-charged projectile will dissolve when subjected to the explosion of explosive charge, and accordingly the fragmentation pattern thus formed will be difficult to determine and in part coincidental. Therefore, the invention has been to provide explosive-loaded projectiles for air defense with a fragmentation sleeve containing a large amount of heavy metal balls which, when the explosive explodes, will expel a swarm of heavy metal balls towards the target. However, the production of such a fragmentation sleeve is not the easiest task since the goal is that the largest possible number of heavy metal spheres penetrate the target, and therefore the shape of the fragmentation sleeve is a critical factor in this context. Even with relatively simple shapes, this type of fragmentation sleeve is relatively problematic to make using currently available techniques.

In diesem Zusammenhang beschreibt das US-Patent 3,815,504 ein Verfahren zum Herstellen von Fragmentationshülsen für die Verwendung bei Artilleriegeschossen, wo schwere Metallkugeln zwischen ein inneres und ein äußeres röhrenförmiges Gehäuse eingefüllt sind, bis der Raum zwischen ihnen vollständig gefüllt ist, wonach das innere röhrenförmige Gehäuse einem hohen Innendruck über eine leicht konische ”Preßstempel”-Einrichtung oder einer inneren Detonation ausgesetzt wird, was die schweren Metallkugeln mit Hilfe von Deformation des inneren röhrenförmigen Gehäuses befestigt. Dieses Verfahren zur Herstellung von Fragmentationshülsen hat jedoch den Nachteil, einen Zwischenraum zwischen den schweren Metallkugeln übrig zu lassen, was in einem früheren Stadium der Explosionsphase des in dem gesamten Geschoß enthaltenen Sprengstoffs ein Entweichen von Druck zwischen den schweren Metallkugeln bewirkt, wodurch ihnen eine geringere Geschwindigkeit mitgeteilt wird, als dies der Fall wäre, wenn sie vollständig durch einen geformten Teil umgeben wären.In this context, that describes U.S. Patent 3,815,504 a method of making fragmentation sleeves for use in artillery shells where heavy metal balls are filled between an inner and an outer tubular casing until the space between them is completely filled, whereupon the inner tubular casing is subjected to high internal pressure via a slightly conical "punch" Device or an internal detonation is exposed, causing the heavy metal balls attached by means of deformation of the inner tubular housing. However, this method of making fragmentation sleeves has the disadvantage of leaving a space between the heavy metal balls, which causes an escape of pressure between the heavy metal balls at an earlier stage of the explosive phase of the explosive contained throughout the bullet, thereby giving them a slower speed is communicated as would be the case if they were completely surrounded by a shaped part.

US-Patent 4,503,776 beschreibt weiter eine Fragmentationshülse, die zu Projektilen geformte Bruchstückkörper hat, die mit einer rückwärtigen freien Öffnung versehen ist, die teilweise verwendet wird, die Bruchstückkörper an ihrem Ort in einer Befestigungseinrichtung zu befestigen, während die Bruchteilkörper in ein Grundmaterial eingeformt werden, und teilweise zum Füllen mit Zündmaterial oder Äquivalentem, nachdem der Formungsvorgang beendet ist und die Befestigungseinrichtung entfernt worden ist. Das Formungsmaterial, das verwendet wird, ist Gußeisen, und die Befestigungseinrichtung kann aus einem keramischen Material sein, das entweder an seinem Ort gelassen wird oder entfernt wird, wenn sich das Formungsgrundmaterial verfestigt hat. Das naheliegendste Problem bei diesem Verfahren würde wohl in erster Linie die Gefahr der Porösität des geformten Materials sein. U.S. Patent 4,503,776 further describes a fragmentation sleeve having projectile shaped fragment bodies provided with a rear free opening which is partially used to secure the fragmentary bodies in place in a fastener while the fractionated bodies are molded into a base material and partly for filling with ignition material or equivalent after the molding process is completed and the fastener has been removed. The molding material used is cast iron, and the fastening means may be made of a ceramic material which is either left in place or removed when the molding base material has solidified. The most obvious problem with this process would probably be primarily the risk of porosity of the molded material.

Schließlich beschreibt US-Patent 4,129,061 ein vorfragmentiertes Geschoß mit einem äußeren Gehäuse, das unter Verwendung von Pulvermetallurgietechnik hergestellt ist. Bei dieser Variante ist eine kompakte Schicht schwerer Metallkugeln um einen einstückigen Körper angeordnet, und danach wird die kompakte Schicht von schweren Metallkugeln mit Metallpulver bedeckt, das dann kompaktiert und zusammengesintert wird, wonach der mittlere Körper ausgebohrt wird, um die Sprengstoffladung aufzunehmen, und die gesinterte Pulverhülse wird zur gewünschten Form des Geschosses endbearbeitet. Das Patent offenbart jedoch nicht, wie die schweren Metallkugeln an ihren Stellen gehalten werden, bis das Metallpulver eingefüllt ist und kompaktiert wird, um eine einzige Einheit zu bilden. Außerdem erfordert dieses Verfahren beträchtliche anschließende Bearbeitung und schafft das Risiko unregelmäßiger Pulverdichte in kritischen Gebieten.Finally describes U.S. Patent 4,129,061 a pre-fragmented projectile with an outer casing made using powder metallurgy technology. In this variant, a compact layer of heavy metal balls is disposed about a one-piece body, and thereafter the compact layer is covered with metal powder by heavy metal balls, which are then compacted and sintered, after which the central body is drilled to receive the explosive charge and the sintered Powder sleeve is finished to the desired shape of the projectile. However, the patent does not disclose how the heavy metal balls are held in place until the metal powder is filled and compacted to form a single unit. In addition, this process requires considerable subsequent processing and creates the risk of irregular powder density in critical areas.

Vor mehreren Jahren machten wir verschiedene Versuche, Geschosse zu erzeugen, die mit einem vorfragmentierten Gehäuse versehen sind, in dem Pulvermetallurgietechnik angewendet wurde, die Ergebnisse waren jedoch nicht vollständig zufriedenstellend. Obwohl gegenwärtige konventionelle Pulvermetallurgietechnik verwendet wird, um eine große Anzahl unterschiedlicher Erzeugnisse herzustellen, so ist ein besonderes Problem betroffen, wenn vorfragmentierte Gehäuse hergestellt werden, nämlich, daß die Gehäuse eine große Menge von getrennt erzeugten schweren Metallkugeln von Anfang an enthalten sollen. Das heißt, daß es das Material zwischen den schweren Metallkugeln ist, das sie zusammenhält und dem vorfragmentierten Gehäuse seine äußere Form gibt und das durch Pulvermetallurgietechnik herstellt werden soll, und innerhalb des als eine einzige Einheit ausgebildeten Gehäuses oder geformten Teils sollen die schweren Metallkugeln eingebettet werden.Several years ago, we made various attempts to produce bullets provided with a pre-fragmented casing in which powder metallurgy technology was used, but the results were not completely satisfactory. Although current conventional powder metallurgy technology is used to produce a large number of different products, a particular problem is encountered when producing pre-fragmented packages, namely that the packages are to contain a large amount of separately produced heavy metal balls from the beginning. That is, it is the material between the heavy metal balls that holds them together and gives the pre-fragmented housing its external shape and that is to be made by powder metallurgy technology, and within the single-unit housing or molded part the heavy metal balls are to be embedded ,

Das heißt, daß ein vorfragmentiertes Geschoßgehäuse, das darin eingebettete schwere Metallkugeln enthält, zwei unterschiedliche Materialien aufweist, von denen die schweren Metallkugeln schon vollständig vor der Bildung des als eine Einheit ausgebildeten Gehäuses und der Kompaktierung des Metallpulvers gebildet sind, das dann zusammengesintert wird, um eine einzige homogene Einheit zu bilden. Die größten Schwierigkeiten beim Herstellen von vorfragmentierten Geschoßgehäusen durch Anwendung von Pulvermetallurgietechnik bestehen darin, daß die einzuschließenden Materialien vollständig unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben werden, während die Sinterphase es mit sich bringt, daß der gesamte vorgeformte Körper auf die Sintertemperatur der Pulverkomponente erhitzt werden muß. Bei früheren Versuchen, vorfragmentierte Gehäuse durch Anwendung der Pulvermetallurgietechnik zu erzeugen, war die Häufigkeit von Schrumpfrissen in den Gehäusen so hoch, daß sie, soweit uns dies bekannt ist, niemals auf dem Markt erschienen sind.That is, a pre-fragmented bullet casing containing heavy metal balls embedded therein has two different materials, of which the heavy metal pellets are already fully formed prior to formation of the unitary housing and compaction of the metal powder, which is then sintered together to form a single homogeneous unit. The greatest difficulty in fabricating pre-fragmented shell casings by using powder metallurgy technology is that the materials to be encapsulated will have completely different coefficients of expansion, while the sintering phase entails heating the entire preformed body to the sintering temperature of the powder component. In previous attempts to produce pre-fragmented packages using powder metallurgy technology, the frequency of shrinkage cracks in the packages was so high that, as far as we know, they never appeared on the market.

Früher geprüfte Techniken auf diesem Gebiet sind im schwedischen Patent SE 450294 (= US 4,644,867 ) beschrieben, dargestellt in der Form von durch Pulvermetallurgietechnik herstellten vorfragmentierten Geschossen, deren Gehäuse mit Hilfe von vollständig vorgeformten schweren Metallkugeln erzeugt wurden, die in Metallpulver eingebettet waren, die dann hohen Temperaturen und hohen Drücken von allen Richtungen ausgesetzt wurden, um ein fest kompaktiertes Gehäuse zu bilden. Sogar wenn dieses Patent, was unser eigenes ist, nicht deutlich angibt, wie wir im Stande waren, die schweren Metallkugeln an ihren richtigen Stellen in der Metallpulverhülse zu halten, verwendeten wir zur damaligen Zeit eine Technik, wo wir zuerst die vorgeformten schweren Metallkugeln an einem einstückigen vorfragmentierten Gehäuse befestigten, das wir dann mit Stahlpulver umgaben, das dann unter hohem Druck kompaktiert und zusammengesintert wurde, um ein einziges gleichförmiges Material zu bilden. Das Problem bei der Verwendung dieser Technik bestand darin, daß die schweren Metallkugeln eine einzige unter sich verbundene Schicht bildeten, die völlig andere Schrumpfeigenschaften hatte als das umgebende durch Pulvermetalltechnik erzeugte Material. Als Ergebnis war die Häufigkeit von Rissen in der durch Pulvermetalltechnik erzeugten Fragmentationshülse zu groß, als daß es zu Produktionsverfahren für Massenproduktion hätte genutzt werden können.Previously tested techniques in this field are in the Swedish patent SE 450294 (= US 4,644,867 ), represented in the form of pre-fragmented projectiles manufactured by powder metallurgy, whose housings were produced by means of fully preformed heavy metal balls embedded in metal powder which were then exposed to high temperatures and high pressures from all directions around a tightly compacted housing to build. Even if this patent, which is our own, does not clearly state how we were able to hold the heavy metal balls in their proper places in the metal powder pod, at that time we used a technique where we first put the preformed heavy metal balls on one attached to integral pre-fragmented housing, which we then surrounded with steel powder, which was then compacted under high pressure and sintered together to form a single uniform material. The problem with using this technique was that the heavy metal spheres formed a single interconnected layer that had completely different shrinkage properties than that surrounding material produced by powder metal technology. As a result, the frequency of cracks in the fragmentation sleeve produced by powder metal technology was too large to be used for production processes for mass production.

Falls wir uns nicht sehr irren, müssen die Erfinder, die für US 4,129,061 verantwortlich sind, ein ähnliches Problem erfahren haben, aber noch ausgiebiger, da in der Sinterphase ihr Erzeugnis kompaktiertes Pulvermaterial, eine Fragmentationshülse, die aus fest gepackten schweren Metallkugeln bestand und einen inneren ”Preßstempel” aufwies, der verglichen mit dem Rest des Materials ein sehr großes Volumen hatte.If we are not very wrong, the inventors who work for US 4,129,061 In the sintering phase, their product was compacted powder material, a fragmentation shell consisting of tightly packed heavy metal balls and having an inner "punch" that was very large compared to the rest of the material Had volume.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein verbessertes pulvermetallurgisches Verfahren zum Herstellen von Fragmentationshülsen oder Teilen derselben, die große Mengen von schweren Metallkugeln aufweisen, die in der Hülse in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster verteilt sind und für Verwendung in mit Sprengstoffen geladenen Gefechtsköpfen vorgesehen sind. Die vorliegende Erfindung schließt auch ein vorfragmentiertes Gehäuse ein, das in Übereinstimmung mit diesem Verfahren hergestellt worden ist.The present invention now relates to an improved powder metallurgical method for making fragmentation sleeves or parts thereof having large amounts of heavy metal balls distributed in the sleeve in accordance with a predetermined pattern and intended for use in explosive-charged warheads. The present invention also includes a pre-fragmented housing made in accordance with this method.

Ein besonderer Vorteil, der aus der Verwendung des Verfahrens, wie es in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, gewonnen wird, besteht darin, daß es die Herstellung von Fragmentationshülsen ermöglicht, die unterschiedliche Bruchstückabmessungen haben, die innerhalb unterschiedlicher Abschnitte eines mehr oder weniger zylindrischen vorfragmentierten Gehäuses enthalten sind. Dies bedeutet, daß das Verfahren es zum Beispiel ermöglichen würde, daß ein rotierendes Projektil, das sich entlang einer Bahn in Richtung des Ziels bewegt und mit einer Fragmentationshülse versehen ist, die eingebaute Explosionsladung des Gefechtskopfes bei einer besonderen Drehstellung zur Explosion zu bringen, wo die Bruchstückkörper, die am besten für den fraglichen Zieltyp geeignet sind, zum Ziel ausgestoßen werden. Der Vorteil mit diesem Typ von Projektil, das unterschiedlich abgemessene Bruchstückkörper enthält, die innerhalb unterschiedlicher Abschnitte von dessen eigenem äußeren Umfang enthalten sind, besteht darin, daß erst sehr nahe dem Ziel entschieden werden kann, welche Bruchstückkörper die beste Wirkung auf das Ziel haben würden. In diesem Zusammenhang bietet die besondere Notwendigkeit, immer die gegenwärtige Rollstellung des Projektils zu kennen, keinerlei Schwierigkeiten für die heutige Sensortechnik.A particular advantage to be gained from the use of the method as described in the present invention is that it enables the production of fragmentation sleeves having different fragment dimensions located within different sections of a more or less cylindrical pre-fragmented housing are included. This means that the method would allow, for example, a rotating projectile moving along a path towards the target and provided with a fragmentation sleeve to explode the built-in explosive charge of the warhead at a particular rotational position where the Fragments best suited to the type of target in question are ejected to the target. The advantage with this type of projectile, containing differently sized fragment bodies contained within different portions of its own outer circumference, is that it can not be decided very close to the objective which fragmentary bodies would have the best effect on the target. In this context, the special need to always know the current rolling position of the projectile, no difficulties for today's sensor technology.

Ein weiteres Verfahren für Verwendung dieses Typs von Fragmentationsgehäuse, das unterschiedliche Abschnitte aufweist, die unterschiedlich bemessene oder in irgendeiner anderen Weise sich unterscheidende Bruchstückkörper enthält, ist die Anwendung in flossenstabilisierten, rollstabilen, fliegenden Projektilen, wo der Typ von Fragmentationsgehäuse, das verwendet werden soll, für Verwendung gegen ein erwartetes Ziel ausgewählt werden kann. Another method of using this type of fragmentation housing having different sections containing differently sized or otherwise differing fragment bodies is the use in fin stabilized, roll stable, flying projectiles where the type of fragmentation housing to be used is can be selected for use against an expected target.

Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie ein Herstellungsverfahren bietet, das die Herstellung von Fragmentationshülsen ermöglicht, in denen die schweren Metallkugeln frei von Berührung miteinander in einem durch Pulvermetalltechnik erzeugten Hauptabschnitt oder geformten Teil angeordnet sind, der wiederum die äußere Form der Fragmentationshülse bildet und weiter bearbeitet werden kann. Da die schweren Metallkugeln, die als Bruchteilkörper verwendet werden, frei von Berührung miteinander im mit Pulvermetalltechnik erzeugten geformten Teil angeordnet sind, kann sich das Material des geformten Teils während des Sinterns und Kühlens des Metalls unabhängig vom Metall der schweren Metallkugeln bewegen, wodurch die Vermeidung von Rissen aufgrund von Schrumpfen in dem homogenen Material nach dem Sintern des Pulvermaterials verhindert wird.Another characteristic feature of the present invention is that it provides a manufacturing method which enables the production of fragmentation sleeves in which the heavy metal balls are arranged free of contact with each other in a powdered metal main portion or molded part, which in turn forms the outer shape of the Fragmentation sleeve forms and can be further processed. Because the heavy metal spheres used as a fractional body are arranged free of contact with each other in the molded part formed by powder metal technology, the material of the molded part may move independently of the metal of the heavy metal balls during sintering and cooling of the metal, thereby avoiding Cracks due to shrinkage in the homogeneous material after sintering of the powder material is prevented.

Wenn das Herstellungsverfahren, das für die vorliegende Erfindung kennzeichnend ist, angewendet wird, wird der gewünschte Ort der schweren Metallkugeln, die völlig frei von Berührung miteinander in dem noch zu sinternden Metallpulverhäuse eingebettet sind, zuerst mit Hilfe einer Haltevorrichtung definiert, wonach die schweren Metallkugeln mit einem geeigneten Metallpulver umgeben werden, vorzugsweise Stahlpulver, das dann kompaktiert und gesintert wird, um einen homogenen einstückigen geformten Teil zu bilden, der, falls notwendig, in die gewünschte Form und auf die gewünschte Meßgenauigkeit konventionell bearbeitet werden kann. Durch Verwendung des Verfahrens, wie es in der vorliegenden Erfindung definiert wird, wird das Auftreten von Wärmerissen im Material, die während und in Verbindung mit dem Sintern des Metallpulvers und anschließendem Abkühlen erzeugt werden, vermieden.When the manufacturing method which is characteristic of the present invention is applied, the desired location of the heavy metal balls embedded completely free of contact with each other in the metal powder housing still to be sintered is first defined by means of a holding device, followed by the heavy metal balls a suitable metal powder, preferably steel powder, which is then compacted and sintered to form a homogeneous one-piece molded part, which can be conventionally machined to the desired shape and accuracy, if necessary. By using the method as defined in the present invention, the occurrence of heat cracks in the material generated during and in conjunction with the sintering of the metal powder and subsequent cooling is avoided.

Bei der Herstellung kann das in der vorliegenden Erfindung beanspruchte Verfahren in drei Stufen aufgeteilt werden, von denen die erste das Definieren des gewünschten Ortes der schweren Metallkugeln relativ zueinander unter Verwendung einer Festhalteeinrichtung beinhaltet. Die Festhalteeinrichtung kann auf mehrere unterschiedliche Arten ausgebildet sein, eine Variante besteht jedoch darin, daß ihr Grundteil mit derselben Anzahl von Führungshohlräumen versehen ist, wie es Bruchstückkörper oder Teile davon gibt, wie es sie nach der Vervollständigung geben wird. Die genannten Führungshohlräume oder Führungsmittel sollen auf diese Weise die Orte der Bruchstückkörper relativ zueinander definieren, obwohl sie nur einen kleinen Teil jedes Bruchstückkörpers berühren sollen, wenn diese an ihrem beabsichtigten Ort im Traghauptabschnitt oder geformten Teil angeordnet sind. Auf diese Weise bleibt ein großer Teil der äußeren Oberfläche jedes Bruchstückkörpers frei von Berührung, und vorzugsweise mehr als die Hälfte seines Volumens ist frei, durch das Pulvermetall umgeben zu werden, das verwendet wird, den geformten Teil während der nachfolgenden Herstellungsstufe zu erzeugen. Anders gesagt soll das Metallpulver in ausreichender Menge hinzugefügt werden, um den Raum zwischen der Festhalteeinrichtung und den schweren Metallkugeln und auch zwischen und über den schweren Metallkugeln vollständig zu einer vorbestimmten Höhe über dem Grundteil der Festhalteeinrichtbung zu füllen, wonach diese ursprüngliche Schicht aus Metallpulver kompaktiert wird, um eine einzige homogene Einheit zu bilden, woraufhin dann die Festhalteeinrichtung entfernt wird. Während es in der Festhalteeinrichtung ist, kann das Metallpulver mechanisch kompaktiert werden, isostatisch oder halbisostatisch, und auf diese Weise kann eine weitere Ausbildung der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise verwendet werden, indem eine verhältnismäßig dicke Gummimatte als Druckausgleicher verwendet wird, um eine gleichförmige Verteilung von Kompression auf das gesamte Volumen des Metallpulvers sicherzustellen.In manufacturing, the method claimed in the present invention may be divided into three stages, the first of which involves defining the desired location of the heavy metal balls relative to one another using a retainer. The retainer may be formed in several different ways, but one variant is that its base is provided with the same number of guide cavities as there are fragmentary bodies or parts thereof as they will after completion. The said guide cavities or guide means are intended in this way the places of Define fragment bodies relative to each other, although they should touch only a small part of each fragmentary body, when they are arranged at their intended location in the supporting main portion or molded part. In this way, a large part of the outer surface of each fragment body remains free of contact, and preferably more than half of its volume is free to be surrounded by the powder metal used to produce the molded part during the subsequent production stage. In other words, the metal powder should be added in sufficient quantity to completely fill the space between the retainer and the heavy metal balls and also between and over the heavy metal balls to a predetermined height above the base of the retainer, after which this original layer of metal powder is compacted to form a single homogeneous unit, after which the retaining device is removed. While in the retainer, the metal powder may be mechanically compacted, isostatic or semi-isostatic, and thus another embodiment of the present invention may be advantageously used by using a relatively thick rubber mat as a pressure equalizer to provide a uniform distribution of compression to ensure the entire volume of the metal powder.

Irgendeine Tendenz der Bruchstückkörper, die beabsichtigten Orte in der Festhalteeinrichtung vorzeitig zu verlassen, kann durch Anwendung eines Klebemittels verhindert werden, das keine größere Klebekraft hat, als eine solche, die anschließendes Entfernen der Festhalteeinrichtung verhindern würde.Any tendency of the fragment bodies to prematurely leave the intended locations in the retainer can be prevented by using an adhesive having no greater adhesive power than one which would prevent subsequent removal of the retainer.

Außerdem kann das Anhaften des Pulvermetalls an den Bruchstückkörpern mit einer für diesen Zweck geeigneten Substanz verbessert werden. Das gesamte Verfahren beruht darauf, daß es möglich ist, die Festhalteeinrichtung zu entfernen, ohne die Bruchstückkörper von ihren beabsichtigten Orten in der zusammengedrückten Metallpulvermasse zu stören.In addition, the adherence of the powder metal to the fragment bodies can be improved with a substance suitable for this purpose. The entire process is based on the ability to remove the retainer without disturbing the fragment bodies from their intended locations in the compressed metal powder mass.

Nach dieser ersten Pulvermetallkompressionsstufe besteht nun Zugang zu einem einstückig geformten Teil, in dem die Orte der schweren Metallkugeln deutlich fixiert sind und wo die schweren Metallkugeln auch völlig frei sind von Berührung miteinander innerhalb des aus Metallpulver geformten Teils und wo nur der Teil der schweren Metallkugel, der in direkter Berührung mit der Festhalteeinrichtung gewesen ist, von dem ersten aus komprimiertem Pulvermetall geformten Teil vorsteht. Der nächste Schritt beim Verfahren, wie es in der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, besteht darin, die Festhalteeinrichtung zu entfernen und dann diejenigen Teile der schweren Metallkugel, die vorher in direkter Berührung mit der Festhalteeinrichtung waren, mit einer Schicht von Metallpulvermasse vorbestimmter Tiefe zu bedecken, wonach sie auch, wie dies vorher beschrieben worden ist, isostatisch, halbisostatisch oder mechanisch in ähnlicher Weise komprimiert wird, um einen einzigen einstückig geformten Teil zu bilden.After this first powder metal compression step, there is now access to an integrally molded part in which the locations of the heavy metal balls are clearly fixed and where the heavy metal balls are also completely free of contact with each other within the metal powder formed part and where only the heavy metal ball part which has been in direct contact with the retainer, projecting from the first part formed of compressed powder metal. The next step in the method as claimed in the present invention is to remove the retainer and then to cover those portions of the heavy metal ball that were previously in direct contact with the retainer with a layer of powdered metal mass of predetermined depth. after which, as previously described, it is also isostatically, semi-isostatically or mechanically compressed in a similar manner to form a single integrally molded part.

Während dieser zweiten Metallpulverkompression ist es vorteilhaft, eine feste Oberfläche zu verwenden, um Widerstand für den vorher komprimierten Pulvermetallkörper zu schaffen. Die zweite Hinzufügung des Metallpulvers/Metallpulverkompressionsschritts kann auch an einzelnen oder mehreren vorhergeformten Einheiten durchgeführt werden, die während des ersten Pulvermetallkompressionsschritts erzeugt worden sind. Wenn während des zweiten Schritts mehrere Einheiten, die in Übereinstimmung mit dem ersten Schritt hergestellt sind, wie dies in der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, weiterbearbeitet werden soll, dann ist es diese zweite komprimierte Metallpulvermasse, die die verschiedenen Einheiten bis zu und einschließlich dem Sinterschritt vereinen wird. Das Ergebnis der zweiten Metallpulverkompression wird ein halbfertiges Metallpulver sein, das eingebettete Bruchstückkörper in Form von schweren Metallkörpern an vorbestimmten Orten enthält. Das Halbfabrikat von Metallpulver, das eine gewisses Ausmaß der Handhabung vertragen kann, wird dann dem Sintern unterworfen, das das äußerst stark komprimierte Metallpulver in einen homogenen geformten Metallteil umwandelt, innerhalb dem die Bruchstückkörper in Form von schweren Metallkugeln in ihren vorbestimmten Abständen voneinander eingebettet sind. Nach Vervollständigung des Sintervorgangs wird das vorfragmentierte Gehäuse, wie es in der vorliegenden Erfindung definiert ist, in die gewünschten inneren und äußeren Formen bearbeitet, indem normale konventionelle Metallbearbeitungsverfahren angewendet werden. Die Verwendung von Metallpulver, das in dem Verfahren verwendet wird, wie es in der vorliegenden Erfindung definiert wird, wird hier nicht im Detail behandelt, da die Wahl des Metallpulvers auf konventionellen Pulvermetallurgiekenntnissen beruht. Was das Verfahren des Kompaktierens des Metallpulvers, das bei beiden Puvlermetallkompressionsschritten verwendet wird, wie sie in der vorliegenden Erfindung definiert sind, betrifft, so kann es wie oben erwähnt isostatisch, halbisostatisch und/oder mehr oder weniger mechanisch durchgeführt werden, und was das Sintern am Ende betrifft, so kann dies als ein getrennter Endverfahrensschritt durchgeführt werden oder in einem heißen isostatischen kombinierten Kompressions- und Sinterschritt eingeschlossen sein.During this second metal powder compression, it is advantageous to use a solid surface to provide resistance to the previously compressed powder metal body. The second addition of the metal powder / metal powder compression step may also be performed on single or multiple preformed units created during the first powder metal compression step. If, during the second step, several units made in accordance with the first step, as described in the present invention, are to be further processed, then it is this second compressed metal powder mass comprising the various units up to and including the sintering step will unite. The result of the second metal powder compression will be a semi-finished metal powder containing embedded fragments in the form of heavy metal bodies at predetermined locations. The semi-finished metal powder, which can tolerate some degree of handling, is then subjected to sintering, which converts the highly compressed metal powder into a homogeneous shaped metal part within which the broken bodies are embedded in their predetermined distances from one another in the form of heavy metal spheres. Upon completion of the sintering operation, the pre-fragmented housing, as defined in the present invention, is machined to the desired internal and external shapes using standard conventional metalworking techniques. The use of metal powder used in the process as defined in the present invention will not be discussed in detail here, as the choice of metal powder is based on conventional powder metallurgy knowledge. As for the method of compacting the metal powder used in both powder metal compression steps as defined in the present invention, as mentioned above, it may be carried out isostatically, semi-isostatically and / or more or less mechanically, and sintering at This may be done as a separate final process step or included in a hot isostatic combined compression and sintering step.

Im Rahmen der obigen grundliegenden Prinzipien kann das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren bei seiner praktischen Ausübung dadurch verändert werden, daß die einfachste Variante diejenige ist, die es beinhaltet, Fragmentationsgehäuse oder Teile desselben herzustellen, wobei eine mehr oder weniger flache oder leicht kuppelförmige Geometrie verwendet wird, und die durch die vertikale Kompression von primär horizontalen Schichten von Metallpulver erzeugt werden können.Within the scope of the above basic principles, the method described in the present invention can be used in its practical Exercise may be altered by the simplest variant being that which involves making fragmentation casings or parts thereof, using a more or less flat or slightly domed geometry, and which may be created by the vertical compression of primarily horizontal layers of metal powder ,

Ein charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß sein Grundprinzip verschiedene Varianten von herzustellendem vorfragmentierten Gehäuse ermöglicht. Zum Beispiel ist es möglich, direkt ein vorfragmentiertes röhrenförmiges Gehäuse herzustellen, dies erfordert jedoch aber eine beträchtlich komplexere Festhalteeinrichtung oder irgendeine andere Hilfe, das bzw. die die schweren Metallkugeln an ihrem Ort halten kann, bis das Metallpulver ein ausreichend hohes Ausmaß von Kompaktierung erreicht hat.A characteristic feature of the present invention is that its basic principle enables different variants of pre-fragmented housing to be manufactured. For example, it is possible to make a directly pre-fragmented tubular housing, but this requires a considerably more complex retention device or some other aid that can hold the heavy metal balls in place until the metal powder has reached a sufficiently high degree of compaction ,

Als einfache Richtlinien kann gesagt werden, daß es schwierig ist, nur unter Verwendung von Schwerkraft und einfachen Führungshohlräumen während dem ersten Hinzufügen von Metallpulver/dem Metallpulverkompressionsschritt die schweren Metallkugeln an ihrem Ort zu halten, wenn die Oberfläche des geformten Teils mehr als 30° relativ zur horizontalen Oberfläche geneigt ist.As a simple guideline, it can be said that it is difficult to hold the heavy metal balls in place using only the force of gravity and simple guide cavities during the first metal powder / metal powder compression step when the surface of the molded part is more than 30 ° relative to horizontal surface is inclined.

Eine weitere Hilfe zum Halten der schweren Metallkugeln an ihrem Ort an einer Oberfläche mit einer übermäßigen Neigung ist zum Beispiel ein Klebemittel, das ausreichende Klebeeigenschaften hat, um die schweren Metallkugeln während des ersten Schritts an ihrem Ort zu halten, während es ermöglicht wird, daß die Festhalteeinrichtung vor Schritt zwei entfernt wird. Eine weitere Variante wäre es, die schweren Metallkugeln an ihren ursprünglichen Orten in der Festhalteeinrichtung unter Verwendung eines Heißklebemittels zu fixieren, das seine Klebewirkung nach begrenzter Erhitzung verliert.Another aid for holding the heavy metal balls in place on a surface having excessive inclination is, for example, an adhesive having sufficient adhesive properties to hold the heavy metal balls in place during the first step while allowing the heavy metal balls to be held in place during the first step Retainer is removed before step two. Another variant would be to fix the heavy metal balls at their original locations in the retainer using a hot melt adhesive that loses its adhesive effect after limited heating.

In Übereinstimmung mit einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung kann ein röhrenförmiges oder kugelförmiges vorfragmentiertes Gehäuse oder in irgendeiner anderen komplexen Form über mehrere gewölbte, konvexe oder konkave oder sonstige einstückig geformte horizontal angeordnete Teil erzeugt werden, die mit der zweiten Hinzufügung von Metallpulver/dem Metallpulverkompressionsschritt vereinigt werden, während bis jetzt die Herstellung der Teile einzeln durchgeführt wurde. Der begrenzende Faktor für die einfachste Variante der vorliegenden Erfindung ist, wenn die schweren Metallkugeln nicht mehr an ihren beabsichtigten Orten auf der mehr oder weniger horizontal angeordneten Festhalteeinrichtung verbleiben. Wie dies bereits erwähnt wurde, muß mehr als die Hälfte jeder der schweren Metallkugel aus der Festhalteeinrichtung herausragen, so daß das Metallpulver ihren Ort in allen Richtungen fixiert, wodurch erreicht wird, daß sie vollständig frei von Berührung miteinander in dem kompaktierten Materialpulver angeordnet sind. Für diese erste Variante kann die Festhalteeinrichtung allgemein die Form einer verhältnismäßig einfachen Scheibe mit einem Lochmuster oder eine Scheibe mit einer Anzahl von Führungshohlräumen für die schweren Metallkugeln haben, wobei eine Kugel in jeden Führungshohlraum eingesetzt wird.In accordance with another variant of the present invention, a tubular or spherical pre-fragmented housing or in any other complex shape may be created over a plurality of domed, convex, or concave, or otherwise integrally formed, horizontally disposed portions that combine with the second metal powder / metal powder compression step addition while, until now, the parts have been manufactured individually. The limiting factor for the simplest variant of the present invention is when the heavy metal balls no longer remain at their intended locations on the more or less horizontally disposed retainer. As already mentioned, more than half of each of the heavy metal balls must protrude from the retainer so that the metal powder fixes its location in all directions, thereby causing them to be completely free of contact with each other in the compacted material powder. For this first variant, the retainer may generally take the form of a relatively simple disk with a hole pattern or a disk with a number of guide cavities for the heavy metal balls, with one ball inserted into each guide cavity.

Bei einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung ist die Festhalteeinrichtung auf solche Weise ausgebildet, daß die schweren Metallkugeln in ihren Führungslöchern oder Hohlräumen durch Saugwirkung gehalten werden können. Die Saugkraft, die entsprechend dieser Variante der vorliegenden Erfindung an ihrem Ort hält, muß ausreichend sein, die Schwerkraft zu überwinden. Wenn zum Beispiel röhrenförmige Fragmentierungskörper mit schweren Metallkugeln gebildet werden, beginnen wir mit einem Befestigungseinrichtungszylinder, der die gewünschte Form hat und mit einer großen Anzahl von Löchern versehen ist, die durch die Wand der Zylinder gebohrt sind, wobei jedes Loch in Kontakt mit einer Saugquelle ist, die eine schwere Metallkugel an sich und an jede der Öffnungen der Löcher anzieht, was bedeutet, daß der Zylinder vertikal angeordnet werden kann und auf der Seite, an der die schweren Metallkugeln angesaugt sind, durch eine gegenüberliegende Wand umgeben oder innen durch eine solche ergänzt sein kann, die aus einem verhältnismäßig steifen, jedoch flexibeln Material wie zum Beispiel einer steifen Gummimatte hergestellt ist, wobei der Raum zwischen dieser neuen Wand und der Festhalteeinrichtung mit Metallpulver um und über die schweren Metallkugeln gefüllt wird, woraufhin anschließend das Pulvermaterial komprimiert wird, so daß die Kugeln in der Schicht von Pulvermaterial eingebettet sind. In diesem Zusammenhang wird die Komprimierung des Metallpulvers vorzugsweise halbisostatisch durchgeführt, woraufhin dann die flexible Materialwand, über die der Druck des Metallpulvers in diesem ersten Schritt ausgeübt wurde, entfernt wird und durch eine feste Halteeinrichtung ersetzt wird, während die Festhalteeinrichtung durch denselben Typ von steifem aber flexiblem Material ersetzt wird, wie es im ersten Herstellungsschritt benutzt wurde, und in einer Entfernung von der Pulveroberfläche, die ebenfalls während der ersten Stufe komprimiert wurde, was ausreichend Raum für die verbleibende erforderliche Menge von Metallpulver schafft, das hinzugefügt und dann komprimiert wird, so daß sogar die übrigbleibenden Teile der Bruchteilkörper vollständig bedeckt werden, wonach dann der so erzeugte Pulvermetallkörper für das Sintern und möglicherweise nachfolgende Endbearbeitung durch konventionelle Mittel bereit ist.In a further variant of the present invention, the retaining device is designed in such a way that the heavy metal balls can be held in their guide holes or cavities by suction. The suction force, which holds in place according to this variant of the present invention, must be sufficient to overcome the force of gravity. For example, when tubular fragmentation bodies are formed with heavy metal balls, we start with a fastener cylinder having the desired shape and provided with a large number of holes drilled through the wall of the cylinders, each hole being in contact with a suction source which attracts a heavy metal ball per se and to each of the openings of the holes, which means that the cylinder can be arranged vertically and surrounded on the side on which the heavy metal balls are sucked in, or complemented by an opposite wall which is made of a relatively stiff but flexible material such as a stiff rubber mat, the space between this new wall and the retainer being filled with metal powder around and over the heavy metal balls, after which the powder material is compressed, then that the balls embedded in the layer of powder material. In this connection, the compression of the metal powder is preferably carried out semi-isostatically, whereupon the flexible material wall, over which the pressure of the metal powder was applied in this first step, is removed and replaced by a fixed holding device, while the holding device is by the same type of rigid but flexible material, as used in the first manufacturing step, and at a distance from the powder surface which has also been compressed during the first stage, leaving sufficient space for the remaining required amount of metal powder to be added and then compressed, so that even the remaining parts of the fractional bodies are completely covered, after which the powder metal body thus produced is ready for sintering and possibly subsequent finishing by conventional means.

Das beschriebene Verfahren kann auch abgewandelt werden, so daß der erste Schritt primär horizontal durchgeführt wird, wonach horizontal erzeugte Module des ersten Schritts oder Pulverbruchstückkörperteile kombiniert werden, um eine einstückige Einheit zu bilden, die durch Pulver umgeben ist, das zum Bilden einer zweiten Schicht von Pulver komprimiert ist, das den resultierenden Körper zusammenhält, bis der Sintervorgang vervollständigt ist.The described method can also be modified so that the first step is primary is performed horizontally, after which horizontally generated modules of the first step or powder fragment body parts are combined to form an integral unit surrounded by powder compressed to form a second layer of powder that holds the resulting body together until the sintering process completes is.

Die vorliegende Erfindung wird in den nachfolgenden Ansprüchen definiert und soll nun detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:The present invention is defined in the following claims and will now be described in greater detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schräge Ansicht im kleinen Maßstab eines Abschnitts eines Gehäuses eines vorfragmentierten Geschosses; 1 a small-scale oblique view of a portion of a housing of a pre-fragmented projectile;

2 in einer Querschnittsansicht im größeren Maßstab das Gehäuse des vorfragmentierten Geschosses, das in 1 gezeigt ist, während eines frühen Stadiums bei dessen Herstellung; 2 in a cross-sectional view on a larger scale, the housing of the pre-fragmented projectile, which in 1 is shown at an early stage in its manufacture;

3 dieselbe Darstellung wie in 2, aber jedoch bei einem späteren Stadium bei dessen Herstellung; 3 the same representation as in 2 but at a later stage in its manufacture;

4 eine Querschnittsansicht durch ein röhrenförmig ausgebildetes vorfragmentiertes Gehäuse, das aus den Fragmentationsabschnitten aufgebaut ist, wie sie in den 1 bis 3 gezeigt sind, während 4 a cross-sectional view through a tubular-shaped pre-fragmented housing, which is composed of the Fragmentationsabschnitten, as shown in the 1 to 3 are shown while

5 einen Längsschnitt durch ein röhrenförmiges vorfragmentiertes Gehäuse in einem frühen Stadium bei dessen Herstellung zeigt; 5 shows a longitudinal section through a tubular pre-fragmented housing at an early stage in its manufacture;

6 einen Querschnitt entlang der Linie V-V von 5; 6 a cross section along the line VV of 5 ;

7 dasselbe vorfragmentierte Gehäuse und dieselbe Ansicht wie in 5, jedoch in einem späteren Stadium bei dessen Herstellung; 7 the same pre-fragmented case and the same view as in 5 but at a later stage in its manufacture;

8 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII von 7; 8th a cross section along the line VII-VII of 7 ;

9 einen Querschnitt durch ein röhrenförmige vorfragmentiertes Gehäuse in einem späteren Stadium von dessen Herstellung, jedoch 9 a cross section through a tubular pre-fragmented housing at a later stage of its manufacture, however

10 einen Querschnitt eines speziell geformten vorfragmentierten Gehäuses bei einem späteren Stadium bei dessen Herstellung, jedoch 10 a cross section of a specially shaped pre-fragmented housing at a later stage in its manufacture, however

11 einen Querschnitt durch eine mit Sprengstoff gefüllte Fragmentationsladung, die mit unterschiedlich diemensionierten Bruchstücken versehen ist, die in unterschiedlichen Sektoren angeordnet sind. 11 a cross section through an explosive-filled fragmentation charge, which is provided with differently dimensioned fragments, which are arranged in different sectors.

Um den Sektor des vorfragmentierten Geschoßgehäuses 1 zu erzeugen, das in 1 gezeigt ist, ist eine Festhalteeinrichtung 2, wie sie in 2 gezeigt ist, erforderlich und soll eine gewölbte obere Oberfläche 3 haben, die mit einer Anzahl von Führungshohlräumen 4 versehen ist. Die Festhalteeinrichtung kann, wie dies in der Fig. gezeigt ist, eine obere Oberfläche haben und mit Führungshohlräumen versehen sein und flach, konkav, konvex sein oder eine Kombination dieser Formen haben. Die obere Oberfläche der Festhalteeinrichtung, die in 2 gezeigt ist, ist als konvex dargestellt. In jedem Führungshohlraum 4 der oberen Oberfläche 3 der Festhalteeinrichtung 2 ist eine schwere Metallkugel angeordnet worden. Jede der Führungshohlräume 4 ist so tief und so an den Durchmesser der Kugeln 5 angepaßt, daß diese Kugeln in den Hohlräumen liegen, die wiederum nicht tiefer sind, so daß sie nur weniger als die Hälfte der Kugel 5 erlauben, in den Hohlraum hineinzugelangen. Die in den 2 und 3 gezeigten Kugeln sind gleich groß dargestellt, können aber auch unterschiedliche Abmessungen haben, wobei ihre individuellen Führungshohlräume so abgemessen sind, daß sie für die individuellen Kugeln, die für sie bestimmt sind, geeignet sind. Die erwähnte Festhalteeinrichtung 2 ist auch mit Seitenwänden 6 und 7 und in den Fig. nicht gezeigten Endwänden versehen. Mit ihrem Grundteil 3 und jeder ihrer End- und Seitenwände bildet die Festhalteeinrichtung 2 einen begrenzten Raum 8, innerhalb dem die Hohlräume und Kugeln angeordnet sind. Der genannte Raum wird dann mit einem für diesen Zweck geeigneten Metallpulver 9, zum Beispiel Stahlpulver gefüllt, das eingeebnet wird, um eine ebene Schicht einer vorbestimmten Dicke zu bilden, woraufhin dann, wie dies in 2 gezeigt ist, das Pulver unter Verwendung eines Kompaktierungs-”Preßstempels” 10 in solchen Ausmaß kompaktiert wird, daß der so erzeugte Pulverkörper 9 mit darin eingebetteten schweren Metallkugeln 5 sich selbst trägt und vom Innenraum 8 in der Festhalteeinrichtung 2 entfernt werden kann. Als druckkompensierendes Medium im Fall irgendwelcher Unregelmäßigkeiten der Pulverschicht 9 und um gleichförmige Kompaktierung des Pulvers sogar zwischen den Kugeln 9 sicherzustellen, wird eine dicke Gummimatte 11 zwischen der Pulverschicht 9 und dem Kompaktierungs-”Preßstempel” verwendet. Die 2 und 3 zeigen, daß die Kugeln 5 vollständig ohne Berührung miteinander in dem einstückig geformten Teil angeordnet sind, während gleichzeitig die verschiedenen Metallkugeln vollständig in diesem geformten Teil bereits während des in 2 gezeigten Herstellungsschritts fixiert sind, da mehr als die Hälfte jeder Kugel umgeben ist durch und fixiert im aus Pulver geformten Teil 9, der in diesem ersten Schritt erzeugt ist. Around the sector of the pre-fragmented shell 1 to generate that in 1 is shown is a retaining device 2 as they are in 2 is shown required and intended to have a domed upper surface 3 have that with a number of guide cavities 4 is provided. The retainer may, as shown in the figure, have an upper surface and be provided with guide cavities and be flat, concave, convex or have a combination of these shapes. The upper surface of the retaining device, which in 2 is shown is shown as convex. In every guide cavity 4 the upper surface 3 the retaining device 2 a heavy metal ball has been arranged. Each of the guide cavities 4 is so deep and so on the diameter of the balls 5 adapted that these balls are in the cavities, which in turn are not deeper, so that they only less than half of the ball 5 allow to get into the cavity. The in the 2 and 3 shown balls are shown equally large, but may also have different dimensions, with their individual guide cavities are measured so that they are suitable for the individual balls that are intended for them. The mentioned retaining device 2 is also with side walls 6 and 7 and provided in the figures not shown end walls. With their basic part 3 and each of its end and side walls forms the retaining means 2 a limited space 8th , within which the cavities and balls are arranged. The said space is then filled with a suitable metal powder for this purpose 9 filled, for example steel powder, which is leveled to form a flat layer of a predetermined thickness, whereupon, as in 2 is shown using a compacting "punch" 10 is compacted to such an extent that the powder body thus produced 9 with embedded heavy metal balls 5 wears itself and the interior 8th in the retaining device 2 can be removed. As a pressure compensating medium in case of any irregularities of the powder layer 9 and for uniform compaction of the powder even between the balls 9 ensure a thick rubber mat 11 between the powder layer 9 and the compaction "punch" used. The 2 and 3 show that the balls 5 are completely arranged without contact with each other in the integrally molded part, while at the same time the various metal balls completely in this molded part already during the in 2 As more than half of each ball is surrounded by and fixed in the powder molded part 9 which is generated in this first step.

Nachdem der so hergestellte Pulverkörper 9 von der Festhalteeinrichtung 2 entfernt worden ist und möglicherweise bearbeitet worden ist, wird der Pulverkörper umgedreht und mit einer zweiten Pulverschicht 12 versehen, die diejenigen Teile der Kugeln 5 einschließen wird, die nach unten in die Führungshohlräume 4 in der Festhalteeinrichtung 2 während der anfänglichen Herstellungsphase angeordnet waren. Die Anbringung und Bildung dieser zweiten Pulverschicht 12 wird in einer zweiten Festhalteeinrichtung 13 durchgeführt, in die der ursprünglich erzeugte Pulverkörper nun übertragen worden ist. Diese zweite Festhalteeinrichtung hat in diesem Falle einen umgekehrt gewölbten Grundteil 14, d. h. konkav, währen der Grundteil 3 der Festhalteeinrichtung 2 während Schritt 1 konvex war. Die zweite Pulverschicht wird in der Festhalteeinrichtung 13 unter Verwendung eines Kompaktierungs-”Preßstempels” 15 mit der Gummimatte 16 für Druckkompensierung kompaktiert. Der Endschritt bei der Herstellung des beabsichtigten Pulvermetallgehäuses, wie dies in 4 gezeigt ist, besteht nun darin, die erforderliche Anzahl von vorfragmentierten Gehäuseabschnitten zusammenzusintern, während gleichzeitig das Pulvermaterial in jedem Gehäuse zusammengesintert wird, um ein homogenes Metall zu bilden.After the powder body thus produced 9 from the detention device 2 has been removed and possibly edited, the Powder body turned over and with a second powder layer 12 provide those parts of the balls 5 will enclose that down in the guide cavities 4 in the retaining device 2 during the initial production phase. The attachment and formation of this second powder layer 12 is in a second retaining device 13 carried out, in which the originally produced powder body has now been transferred. This second retaining means in this case has a reverse curved base 14 , ie concave, while the base part 3 the retaining device 2 during step 1 was convex. The second powder layer is in the retaining device 13 using a compacting "punch" 15 with the rubber mat 16 compacted for pressure compensation. The final step in the preparation of the intended powder metal housing, as shown in FIG 4 It now consists in sintering together the required number of pre-fragmented housing sections while at the same time sintering together the powder material in each housing to form a homogeneous metal.

Mit den in den 2 und 3 dargestellten Verfahren wird der gesamte Pulverkörper für das vorfragmentierte Geschoßgehäuse vervollständigt vor seiner möglichen Kombination mit und dem Zusammensintern mit anderen vollständig fertiggestellten Pulverkörpern. Bei diesem Verfahren hängt die Materialstärke des vollständig fertiggestellten und vollständig gesinterten Hauptteils davon ab, daß das Zusammensintern der Verbindungen zwischen den Pulverkörpern perfekt zufriedenstellend ist. 9 und 10 zeigen ein etwas unterschiedliches Verfahren, wo das In-Stellung-Bringen unterschiedlicher Pulverkörper bereits zwischen dem Zufügen und Zusammendrücken der ersten und zweiten Pulverschichten durchgeführt wird. Als Ergebnis erzeugt diese Variante eine weitere vollständig kohärente Pulverschicht, was in vielen Fällen vorteilhaft sein kann.With the in the 2 and 3 In the illustrated method, the entire powder body for the pre-fragmented bullet housing is completed prior to its possible combination with and sintered together with other fully finished powder bodies. In this method, the material thickness of the completely finished and completely sintered body depends on the fact that the sintering together of the joints between the powder bodies is perfectly satisfactory. 9 and 10 show a somewhat different process, where the bringing into place of different powder bodies is already carried out between the addition and compression of the first and second powder layers. As a result, this variant produces a further completely coherent powder layer, which can be advantageous in many cases.

Der in 4 gezeigte Querschnitt zeigt das vorgeformte Fragmentierungsgehäuse, das einen so großen Durchmesser hat, daß es nicht notwendig ist, sein gesamtes Volumen mit Sprengstoff zu füllen. Unter Verwendung des Mittenraums für zum Beispiel Installation von Führungselektronik, die in einer Rakete vorhanden ist, und in dem dann wiederum die Elektronik mit einer Schicht von Sprengstoff umgeben wird und dann schließlich diese Sprengstoffschicht mit dem vorgeformten Fragmentationsgehäuse umgeben wird, ist das Geschoß mit einem größeren Fragmentationsvolumen versehen, als dies sonst der Fall gewesen wäre.The in 4 The cross section shown shows the preformed fragmentation housing, which has such a large diameter that it is not necessary to fill its entire volume with explosives. Using the center space for, for example, installation of routing electronics present in a rocket and then in turn surrounding the electronics with a layer of explosive and then finally surrounding this explosive layer with the preformed fragmentation housing, the bullet is one with a larger one Fragmentation volume than would otherwise have been the case.

Die 5 bis 8 zeigen eine Variante, wie sie in der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, wenn es gewünscht ist, ein zylindrisches vorbestimmtes Fragmentierungsgehäuse als eine einzige Einheit zu erzeugen. Das vorgeformte Fragmentierungsgehäuse erfordert nicht notwendigerweise den zylindrischen Querschnitt, wie dies in den Fig. gezeigt ist, sondern kann mit irgendeiner Form von Querschnitt versehen sein. Der röhrenförmige Körper, der während des in den 5 bis 8 dargestellten Vorgangs erzeugt wird, ist in Kombination mit getrennt erzeugten Vorder- und Hinterkörpern beabsichtigt, um in ein Artilleriegeschoß oder irgendeine andere Form von Gefechtskopf umgewandelt zu werden.The 5 to 8th show a variant as claimed in the present invention when it is desired to produce a cylindrical predetermined fragmentation housing as a single unit. The preformed fragmentation housing does not necessarily require the cylindrical cross section as shown in the figures, but may be provided with any shape of cross section. The tubular body, which during the in the 5 to 8th is generated in combination with separately produced front and rear bodies intended to be converted into an artillery projectile or any other form of warhead.

Die Ausrüstung, die zur Herstellung dieser Variante der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, wird komplizierter sein. Um die Figur nicht im Detail verwirrend zu machen, sind Details nur innerhalb von einem von drei identischen Sektorelementen in der jeder Figur gezeigt worden.The equipment required to make this variant of the present invention will be more complicated. In order not to confuse the figure in detail, details have only been shown within one of three identical sector elements in each figure.

In der Praxis ist es auch günstig, die Herstellung eines Sektors zur Zeit zu betreiben, von denen jeder durch eine Festhalteeinrichtung 18 des in 5 angezeigten Typs dargestellt wird. Um ein vollständiges, vorgeformtes Fragmentationsgehäuse des in 5 und 6 gezeigten Typs zu erzeugen, sind drei miteinander identische und miteinander verbindbare Festhalteeinrichtungen des Typs erforderlich. Die Menge dieser Festhalteeinrichtungen kann in Abhängigkeit von der gewünschten Endform des vorgeformten Fragmentationsgehäuses variiert werden. Um das vorgeformte Fragmentationsgehäuse, wie es in 4 gezeigt ist, herzustellen, werden sechs Abschnitte des Gehäuses erfordert, die in derselben Festhalteeinrichtung angeordnet werden können und dann miteinander verbunden werden können, während in Übereinstimmung mit 9 auch hier sechs Abschnitte von Gehäuse erfordert werden, die in derselben Festhalteeinrichtung angeordnet sind, diese Abschnitte des Gehäuses jedoch in einem früheren Stadium verbunden werden, als das, was in 4 gezeigt ist. Für die Variante, die in den 5 bis 8 gezeigt ist, werden drei Festhalteeinrichtungen erfordert, während die in 10 gezeigte Variante mit Hilfe von vier Pulvergehäuseteilen hergestellt werden kann, die in zwei unterschiedlichen Festhalteeinrichtungen angeordnet sind.In practice, it is also beneficial to operate the manufacture of a sector at the present time, each of which is controlled by a retaining device 18 of in 5 displayed type is displayed. To create a complete, preformed fragmentation housing of the 5 and 6 to produce three types of identical and interconnectable holding devices of the type are required. The amount of these retainers may be varied depending on the desired final shape of the preformed fragmentation housing. Around the preformed fragmentation housing, as shown in 4 6, six sections of the housing are required, which can be arranged in the same retaining device and can then be connected together, while in accordance with 9 also here six sections of housing are required, which are arranged in the same retaining means, however, these sections of the housing are connected at an earlier stage, than what in 4 is shown. For the variant in the 5 to 8th 3, three retainers are required while those in FIG 10 variant shown can be made with the help of four powder housing parts, which are arranged in two different retaining means.

Demgemäß erfordert die Festhalteeinrichtung 17, wie sie in den 5 und 6 gezeigt ist, drei, nämlich 17, 17' und 17'', von denen nur 17 in allen Details gezeigt ist und eine mit Löchern bemusterte Scheibe 18 aufweist, die eine innere Kammer 19 begrenzt, die wiederum mit einem nicht dargestellten Unterdruck verbunden ist. Die mit Löchern bemusterte Scheibe 18 ist mit einer Menge von Durchgangslöchern 20 versehen, die die Hohlräume 4 in der vorher beschriebenen Festhalteeinrichtung 2 ersetzen. In jedem der Löcher 20 kann eine schwere Metallkugel 21 an ihrer Stelle durch den Unterdruck gehalten werden, der in der Kammer 19 erzeugt wird. Auf der inneren Seite der Kugeln 21 ist eine röhrenförmige Einheit 22 angeordnet. Sie weist ein steifes, jedoch flexibles Material, zum Beispiel Gummi auf. Der Raum zwischen der Festhalteeinrichtung 17, d. h. der mit Löchern bemusterten Scheibe 18, und der röhren- oder schlauchförmigen Einheit 22 und auch die Räume zwischen den schweren Metallkugeln werden dann mit dem erforderlichen Typ und der erforderlichen Menge von Metallpulver 25 gefüllt, woraufhin dann ein isostatischer Druck, wie dies durch die Pfeile P1 angezeigt ist, auf die Innenseite der schlauchförmigen Einheit 22 ausgeübt wird. Sobald wie das Pulvermaterial kompaktiert worden ist, um eine röhrenförmige selbsttragende Einheit zu bilden, werden die Festhalteeinrichtungen 17, 17' und 17'' entfernt, woraufhin dann die gesamte Pulvereinheit einschließlich ihrer eingebetteten schweren Metallkugeln durch eine zweite röhrenförmige Einheit 23 umgeben werden, die aus einem flexiblen Material wie Gummi besteht. Der Raum zwischen der zweiten röhrenförmigen Einheit 23 und dem ursprünglichen Pulverkörper mit seinen teilweise eingebetteten schweren Metallkugeln 21 soll dazu ausgebildet sein, die Menge von Pulver 26 aufzunehmen, die erforderlich ist, das gewünschte vorgeformte Fragmentationsgehäuse zu vervollständigen. Die ursprüngliche erste röhrenförmige Einheit wird gleichzeitig durch einen festen ”Preßstempel” oder eine Halteeinrichtung 24 ersetzt. Ein isostatischer Kompressionsdruck P2 wird dann gegen die äußere Oberfläche der zweiten röhrenförmigen Einheit 23 ausgeübt.Accordingly, the retaining device requires 17 as they are in the 5 and 6 shown is three, namely 17 . 17 ' and 17 '' of which only 17 shown in full detail and a disk patterned with holes 18 which has an inner chamber 19 limited, which in turn is connected to a negative pressure, not shown. The disk patterned with holes 18 is with a lot of through holes 20 provided the cavities 4 in the previously described retaining device 2 replace. In each of the holes 20 can be a heavy metal ball 21 be held in place by the negative pressure in the chamber 19 is produced. On the inner side of the balls 21 is a tubular unit 22 arranged. It has a stiff but flexible material, for example rubber. The space between the detention device 17 ie the disk patterned with holes 18 , and the tubular or tubular unit 22 and also the spaces between the heavy metal balls are then filled with the required type and amount of metal powder 25 filled, whereupon then an isostatic pressure, as indicated by the arrows P1, on the inside of the tubular unit 22 is exercised. Once the powder material has been compacted to form a tubular self-supporting unit, the retainers become 17 . 17 ' and 17 '' then the entire powder unit, including its embedded heavy metal balls, is then passed through a second tubular unit 23 surrounded by a flexible material such as rubber. The space between the second tubular unit 23 and the original powder body with its partially embedded heavy metal balls 21 should be adapted to the amount of powder 26 required to complete the desired preformed fragmentation housing. The original first tubular unit is simultaneously driven by a fixed "punch" or fixture 24 replaced. An isostatic compression pressure P2 is then applied against the outer surface of the second tubular unit 23 exercised.

Sobald, wie die Pulverschicht selbsttragend ist, werden der isostatische Druck P2, die röhrenförmige Einheit 23 und der ”Preßstempel” oder die Halteeinrichtung entfernt, woraufhin dann der nun erzeugte Pulverkörper auf das gewünschte Materialstärkeniveau gesintert werden kann. Auf diese Weise wird ein röhrenförmiges Gehäuse erzeugt, in dem schwere Metallkugeln 4 frei zueinander angeordnet sind, und das röhrenförmige Gehäuse kann dann mit konventionellen Mitteln in die gewünschte Form und in die gewünschten Abmessungen bearbeitet werden.Once, as the powder layer is self-supporting, the isostatic pressure P2, the tubular unit 23 and the "punch" or the holding device removed, whereupon then the powder body now produced can be sintered to the desired thickness level. In this way, a tubular housing is created in the heavy metal balls 4 are arranged freely to each other, and the tubular housing can then be processed by conventional means in the desired shape and dimensions.

Im Falle der Variante, die in 9 für die Herstellung eines vollständigen röhrenförmigen vorgeformten Fragmentierungsgehäuses gezeigt ist, beruht diese auf sechs Abschnitten von Gehäusen 27 bis 32, die in Übereinstimmung mit dem in 2 gezeigten Verfahren hergestellt sind. Die Herstellung dieser Abschnitte des Gehäuses beinhaltet nur den ersten Pulverkompaktierungsschritt. Im Gegensatz zu dem in 2 gezeigten Verfahren muß jedoch eine Festhalteeinrichtung mit einer konvexen inneren Oberfläche verwendet werden. 9 zeigt nur diese Abschnitte des Gehäuses 27. Die äußeren Formen der anderen Abschnitte des Gehäuses sind in dieser Figur nur angedeutet. Die vorgeformten Abschnitte des Gehäuses 27 bis 32 mit ihren konkaven inneren Pulveroberflächen 27' bis 32' werden Rand an Rand um einen Stahl-”Preßstempel” oder eine Halteeinrichtung 33 angeordnet. Außerhalb der äußeren konvexen Oberfläche der Pulverabschnitte des Gehäuses, wo ihre schweren Metallkugeln vorstehen, wird eine der röhrenförmigen flexiblen aber steifen äußeren Wände 35 in einer geeigneten Entfernung angeordnet, die Raum schafft für die zweite erforderliche Pulvermenge, wonach der Raum zwischen dem Inneren der inneren Wand und den Pulverabschnitten des Gehäuses 27 bis 32 mit Metallpulver 36 desselben Typs gefüllt wird, wie dies vorher in der vorliegenden Erfindung erklärt wurde, und das Pulver wird dann komprimiert, bis es eine selbsttragende Pulverschicht um den gesamten Hauptteil durch Anwendung von semi-isostatischer Kompaktierung bildet. Die äußere Wand 35 und der ”Preßstempel” 33 werden dann entfernt, und der vervollständigte röhrenförmige Pulverkörper wird gesintert, um ein homogenes Metall zu werden, das darin eingebettete vorgeformte schwere Metallbruchstückkugeln 3 aufweist, die frei von Berührung miteinander angeordnet sind. Danach werden die äußere Wand 35 und der ”Preßstempel” 33 entfernt, und der vervollständigte röhrenförmige Pulverkörper wird dann gesintert, um ein homogenes Material zu werden, das eingebettete vorgeformte schwere Metallbruchstückkugeln enthält, die frei von Berührung voneinander angeordnet sind. Der Vorteil bei dieser Variante besteht darin, daß durchgehende poröse gesinterte Verbindungen vermieden werden und daß gleichzeitig die Abschnitte des Gehäuses 27 bis 32 mehr oder weniger horizontal hergestellt werden können, was in einfacheren Festhalteeinrichtungen durchgeführt werden kann als denjenigen, die für das in den 5 bis 8 gezeigte Verfahren erforderlich sind.In the case of the variant, in 9 For the production of a complete tubular preformed fragmentation housing, this is based on six sections of housings 27 to 32 which, in accordance with the in 2 shown methods are produced. The manufacture of these sections of the housing involves only the first powder compaction step. Unlike the in 2 however, a retainer having a convex inner surface must be used. 9 only shows these sections of the case 27 , The outer shapes of the other sections of the housing are only indicated in this figure. The preformed sections of the housing 27 to 32 with their concave inner powder surfaces 27 ' to 32 ' edge to edge around a steel "punch" or fixture 33 arranged. Outside the outer convex surface of the powder sections of the housing, where their heavy metal balls protrude, becomes one of the tubular flexible but rigid outer walls 35 arranged at a suitable distance, which provides space for the second required amount of powder, after which the space between the interior of the inner wall and the powder portions of the housing 27 to 32 with metal powder 36 of the same type as previously explained in the present invention, and the powder is then compressed until it forms a self-supporting powder layer around the entire body by using semi-isostatic compaction. The outer wall 35 and the "Preßstempel" 33 are then removed, and the completed tubular powder body is sintered to become a homogeneous metal, the preformed heavy metal fragment beads embedded therein 3 has, which are arranged free of contact with each other. After that, the outer wall 35 and the "Preßstempel" 33 and the completed tubular powder body is then sintered to become a homogeneous material containing embedded preformed heavy metal fragment spheres that are free of contact with each other. The advantage of this variant is that continuous porous sintered connections are avoided and that at the same time the sections of the housing 27 to 32 can be made more or less horizontally, which can be carried out in simpler holding devices than those for which in the 5 to 8th shown procedures are required.

10 zeigt eine eigenartigere Form. Bei dieser Variante der vorliegenden Erfindung ist das Grundmaterial genau wie das in 9 gezeigte eine Menge von vorgeformten Abschnitten von Pulvergehäusen 37 bis 40, wo die Abschnitte des Pulvergehäuses in ihrer endgültigen Form eine konkave äußere Oberfläche haben, während die Abschnitte der Pulvergehäuse 39 und 40 in ihrer endgültigen Form eine konvexe äußere Oberfläche haben. Die Abschnitte des Pulvergehäuses werden dann auf einem speziell für den Zweck angepaßten ”Preßstempel” 41 angebracht, wobei dann alle durch eine flexible äußere Wand 44 umgeben werden und der Raum innerhalb mit einem Metallpulver 43 gefüllt wird, das isostatisch von außerhalb der äußeren Wand 42 kompaktiert wird. Sobald, wie das Metallpulver 43 selbsttragend wird, wird die äußere Wand 42 entfernt, und das Metallpulver 43 wird dann gesintert, um ein homogenes Metall zu werden. Die Variante der vorliegenden Erfindung, die in dieser Figur gezeigt ist, schließt große Mengen von Metall ein, das vom äußeren der vorgeformten Abschnitte des Fragmentierungsgehäuses 37 und 38 mit konventioneller Metallbearbeitung abgearbeitet werden muß. Die äußere Form des Fragmentierungskörpers wird durch die gebrochene Linie 44 angezeigt. In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, die Halteeinrichtung oder den ”Preßstempel” während des Sinterns des Pulvermaterials an Ort und Stelle zu halten, in welchem Falle es notwendig ist, besondere Beachtung dem Material in der Halteeinrichtung oder dem ”Preßstempel” zu widmen, da es ähnliche Ausdehnungs-/Zusammenziehungseigenschaften haben muß, wie dies der Pulverkörper aufweist, der gesintert werden soll, und da es bevorzugt ist, daß diese Einrichtung mehrmals benutzt werden kann. 10 shows a peculiar shape. In this variant of the present invention, the base material is exactly as in 9 showed a lot of preformed sections of powder housings 37 to 40 where the portions of the powder housing in their final form have a concave outer surface, while the portions of the powder housing 39 and 40 in their final form have a convex outer surface. The sections of the powder housing are then placed on a specially adapted for the purpose "punch" 41 attached, then all through a flexible outer wall 44 be surrounded and the space inside with a metal powder 43 filled isostatically from outside the outer wall 42 is compacted. Once, like the metal powder 43 becomes self-supporting, becomes the outer wall 42 removed, and the metal powder 43 is then sintered to become a homogeneous metal. The variant of the present invention shown in this figure includes large amounts of metal coming from the outside of the preformed portions of the fragmentation housing 37 and 38 must be processed with conventional metalworking. The outer shape of the fragmentation body is through the broken line 44 displayed. In some cases, it may be desirable to hold the retainer or "die" in place during sintering of the powder material, in which case it is necessary to pay particular attention to the material in the retainer or "die" it must have similar expansion / contraction characteristics as the powder body to be sintered, and it is preferred that this device can be used several times.

Wie ebenfalls in dieser Figur gezeigt ist, werden große Mengen von Metallpulver außerhalb der konkaven Abschnitte des Gehäuses 37 und 38 erfordert, Teile dieser Abschnitte können aber durch Einsätze ersetzt werden, in welchem Falle die Einsätze mit einer druckausgleichenden plastisch deformierbaren Zwischenwand versehen sein sollten, die so angeordnet ist, daß sie zu den Abschnitten des Pulvergehäuses nach innen gerichtet ist.As also shown in this figure, large amounts of metal powder are outside the concave portions of the housing 37 and 38 however, portions of these sections may be replaced by inserts, in which case the inserts should be provided with a pressure-equalizing plastically deformable partition arranged to be inwardly directed toward the portions of the powder housing.

In Übereinstimmung mit dem allgemeinen Verfahren, wie es nun beschrieben worden ist, haben im Kontext von 10 röhrenförmige Einzeleinheitfragmentierungskörper konvexe, konkave, flache und miteinander verbindende Abschnittsoberflächen.In accordance with the general procedure, as has now been described, in the context of 10 single unit tubular fragmentation bodies have convex, concave, flat and interconnecting portion surfaces.

Nach Beendigung des Sinterungsvorgangs kann das vervollständigte Fragmentierungsgehäuse in die gewünschte Form und gewünschten Abmessungen mit Hilfe von Druck oder einem anderen konventionellen Metallverformungsverfahren vervollständig werden. Das Äußere des Fragmentierungsgehäuses kann zum Beispiel in seine gewünschte Enddimensionen in einer Kalibrierungseinrichtung gedrückt werden.Upon completion of the sintering process, the completed fragmentation housing may be completed to the desired shape and dimensions by pressure or other conventional metal forming process. For example, the exterior of the fragmentation housing may be pressed into its desired final dimensions in a calibration device.

Eine weitere Variante der vorliegenden Erfindung beruht darauf, mehrere Fragmentierungsgehäuseabschnitte wie oben beschrieben zu erzeugen, die aber miteinander verbunden werden, während sie sich noch im Pulverzustand befinden, und dann in einem dritten Kompaktierungsschritt gedrückt werden, um eine einzige Einheit zu werden, woraufhin dann das Pulvermaterial gesintert wird, um ein homogenes Metall zu werden. Diese Variante erleichtert die Herstellung von Fragmentierungsgehäusen, die mehrere Schichten von Fragmentierungskörpern enthalten.A further variant of the present invention is based on producing a plurality of fragmentation housing sections as described above, but which are joined together while still in the powder state, and then pressed in a third compaction step to become a single unit, after which Powder material is sintered to become a homogeneous metal. This variant facilitates the preparation of fragmentation housings containing multiple layers of fragmentation bodies.

11 zeigt einen Querschnitt einer Fragmentierungsladung 45 mit einer inneren Sprengstoffladung 46 und einem Fragmentierungsgehäuse, das in drei Sektoren 47 bis 49 aufgeteilt ist, wo der Fragmentierungsgehäusesektor 47 eine kleine Menge von äußerst großen Bruchstückkörpern 50 aufweist, die für Benutzung gegen besonders harte Ziele beabsichtigt sind, während der Fragmentierungsgehäusesektor 48 mehr aber etwas kleinere Bruchstückkörper 51 enthält, während schließlich der Fragmentierungsgehäusesektor 49 eine sehr große Menge von kleinen Bruchstückkörpern 52 aufweist, die in erster Linie zum Bekämpfen von weichen Zielen bestimmt sind. Außerdem gibt es drei unterschiedliche Initialisierungszünder 53 bis 55 von denen der Zünder 55 auf die Zündung des Sprengstoffs zum Fragmentierungsgehäusesektor 47 gerichtet ist, während der Zünder 53 die Explosion zum Fragmentierungsgehäusesektor 48 bewirkt und schließlich der Zünder 54 die Explosion zum Fragmentierungsgehäusesektor 49 bewirkt. Wenn die Fragmentierungsladung 45 in einem drallstabilisiertem Projektil oder in einem sich drehenden Projektil angebracht ist, wo es eine konstante Überwachung der Rollbewegung gibt, kann demgemäß der gewünschte Typ von Bruchstücken, mit denen das Ziel bekämpft werden soll, unter Verwendung von Fragmentierungsladungen, die auf diese Weise gebildet sind, ausgewählt werden. 11 shows a cross section of a fragmentation charge 45 with an inner explosive charge 46 and a fragmentation housing that is in three sectors 47 to 49 where the Fragmentierungsgehäusesektor 47 a small amount of extremely large fragments 50 which are intended for use against particularly hard targets while the fragmentation housing sector 48 more but a little bit smaller pieces 51 while, finally, the fragmentation housing sector 49 a huge amount of small fragments 52 which are primarily intended to combat soft targets. There are also three different initialization fuses 53 to 55 of which the detonator 55 on the ignition of the explosive to fragmentation housing sector 47 is directed while the detonator 53 the explosion to the fragmentation housing sector 48 causes and finally the detonator 54 the explosion to the fragmentation housing sector 49 causes. When the fragmentation charge 45 in a swirl-stabilized projectile or in a rotating projectile, where there is constant monitoring of the rolling motion, the desired type of fragments to be fought with the target can thus be determined by using fragmentation charges formed in this way; to be selected.

Claims

A method of making debris-forming housings or parts thereof formed by explosion of the explosive charge contained in explosive warheads and of a type involving sintering metal powder to form a one-piece molded part ( 7 . 10 and 25 . 28 ) in which heavy metal balls or other individually produced fragments ( 4 . 21 . 34 ), wherein the molded part ( 7 . 10 and 25 . 28 ) in which the fragment body ( 4 . 21 . 34 ) are produced in a two-stage powder compacting process, followed by sintering of the compacted metal powder, of which the first powder compacting step comprises an initial fixation of the location of the fragment bodies ( 4 . 21 . 34 ) completely free from contact with each other in a stencil or retainer ( 1 . 19 ), whereby the fragments have only a limited amount of contact with the retainer over its own external interface, whereupon those parts of the fragments which are not in direct contact with the retainer and the space between the fragments are completely filled with metal powder ( 8th ), which is then compacted under high pressure to form a single body having its own material thickness, which holds the fragmentary bodies in place and which allows the retaining means to 1 . 18 ), after which other parts of the fragment body ( 4 . 21 . 34 ), now exposed and covered by the retainer, with a second quantity of metal powder ( 12 . 26 . 36 ), which is compacted in a second printing step to form its own single body and combination with the first quantity of powder metal and then sintered by means of hot sintering to form a uniform one Metal body in which the fragment body ( 4 . 21 . 34 ) are arranged distributed in a predetermined pattern.

A method according to claim 1, wherein a compaction pressure is applied as a pressure equalizing medium in the first and second powder application steps in which amounts of metal powder are added, and with a medium or device, whether mechanically or isostatically generated Rubber mat insert ( 11 . 16 ), whose thickness and other properties are adapted to the defined requirements.

Method according to claim 1 or 2, wherein during the step of the first application and compaction of powder a holding device ( 2 . 17 ) with guide cavities ( 4 ) or equivalent ( 20 ) in which the locations of the fragment bodies ( 4 . 21 . 34 ) can be initially fixed relative to each other.

Method according to Claim 3, in which the guide cavities ( 3 . 20 ) in the retaining device via special purpose-adapted openings ( 20 ) are connected to a negative pressure with which the fragment body ( 21 ) can be held in the guide cavities provided for this purpose.

Method according to Claim 3, in which the fragments ( 21 ) are temporarily fixed in their guide cavities or tracks using adhesive or equivalent prior to and during the step of first application and compaction of powder, having only an adhesive force still allowing the retaining element to be removed when the first powder compaction step has been completed.

Process according to claims 1 to 5, wherein mainly tubular preformed fragmentation housings are made vertically, the fragmentary bodies ( 21 ) are held in their dedicated guide cavities in the retainer by an adhesive or constant negative pressure generated from the opposite side of the retainer via through holes located in the guide cavities connected to the fragment bodies and where the negative pressure is kept constant until the first powder quantity ( 24 ) using the retaining device ( 19 ) is compressed as a resistance to a self-supporting unit having a first elastic deformation layer of material ( 22 ) as an intermediate wall against the isostatic compression pressure (P1) between the retaining means and the first layer of material on the powder material (FIG. 24 ) is applied, after which the first elastic deformation layer of material by a fixed resistance ( 23 ) is replaced while the retaining means by a second elastic deformation material layer ( 27 ) removed at a distance from the powder layer ( 24 ), whereupon the space between the first compacted powder layer ( 24 ) and the second elastic deformation material layer with a second amount of powder ( 25 ) is applied by applying isostatic pressure (P2) to the outer surface of the second elastic deformation material layer (P2). 23 ), after which the isostatic pressure and the second elastic deformation material layer are removed, when the powder material is compacted to form a single unit, and wherein the powder granules are sintered to form a single unitary metal body within which the fragment bodies (FIGS. 21 ) are embedded.

Method according to claim 6, wherein the first quantity of powder is placed between the inside of the holding device ( 17 ) and a tubular partition wall ( 23 ), which is arranged inside the retaining device and made of a stiff, but deformable material ( 22 ) exposed to high isostatic pressure (P1) after the space between the partition wall and the holding device with the corresponding metal powder ( 24 ) has been filled for the purpose of compacting the metal powder, after which, once the isostatic pressure has been removed, the holding device is also removed and has a tubular outer wall ( 27 ) made of flexible but stiff deformation material ( 27 ), outside the first powder layer ( 24 ) and the space between them with powder material ( 25 ), which is isostatically compacted, whereupon the thus produced from a single unit powder body ( 24 . 25 ) with its content of fragmentary bodies arranged in the form of heavy metal spheres ( 21 ) is exposed to a sufficiently high temperature so as to sinter the powder material together.

Method according to claims 1 to 3, in which preformed fragmentation housings, including those which have very curved surfaces, are more or less horizontal in the form of several separate housing sections ( 27 - 32 ), which contain only a first quantity of powder, into the at least partially fragmented body ( 34 ), whereupon these sections of the housing are joined together on a fixed-resistance device and with each other by means of a second compacted powdered mass ( 36 ), which is performed in a second printing step.

A preformed fragmentation housing for use in warhead charges filled with explosive made in accordance with a method of claims 1 to 8, wherein the outer shape of the fragmentation housing is formed in a two-stage powder metal sintering process comprising a homogeneously formed part ( 8th . 10 ) in which the fragmentary bodies in the form of heavy metal balls ( 4 . 21 ) or equivalent at a predetermined distance from each other and completely free of contact with each other.

A preformed fragmentation housing for use in warhead charges filled with explosive according to claim 9, comprising a plurality of separately generated portions of the housing (10). 1 . 27 - 32 . 37 - 40 ), which are interconnected by a powder metallurgy process and have the same or different construction, each of which consists of a quantity of compacted powder material, to form a single unit within which separately produced fragment bodies ( 4 . 34 ), wherein the portions of the housing are held together by a common layer of sintered powder material, which in turn is sintered together with the powder material in the housing portion.

Apparatus for the purpose of producing predetermined fragmentation housings using powdered metal technology in accordance with the method of claims 1 to 7 for use in warhead charges of the type having a plurality of separately generated sections of fragmentation housing and filled with explosive, the sections being preformed Fragmentation sections are embedded in a molded part and a retaining device ( 2 . 7 ) with options for defining the location of the fragment bodies ( 5 . 21 ) is provided relative to one another until the first quantity of powder material for the molded part is introduced and compacted, and also one or more pressure-compensating partitions ( 11 . 16 ) disposed between the powder and the compression pressure exerted during compaction of the powder.