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Splitterwirksames Geschoss
Die Erfindung bezieht sich auf ein splitterwirksames Geschoss, wobei die für die Splitterwirkung massgeblichen Metallpartikeln im Inneren des Geschosskörpers oder im Gehäusemantel desselben in einer Kunststoffschichte angeordnet sind.
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die für die Splitterwirkung massgeblichen Metallpartikeln entweder in dem im übrigen aus Kunststoff bestehenden Gehäusemantel des Geschosskörpers oder in einer im Inneren des Geschosskörpers befindlichen Trägerschichte aus Kunststoff einzulagern.
In den hierüber bisher erschienenen Veröffentlichungen finden sich aber keinerlei Anhaltspunkte über das spezielle Kunststoffmaterial, in welchem die Metallpartikeln eingebettet sind. Es muss daraus der Schluss gezogen werden, dass man bisher der Ansicht war, es sei die Auswahl eines bestimmten Kunststoffmaterials unbedeutend.
Es wurde nun erkannt, dass die Splitterwirkung eines Geschosses der eingangs erwähnten Art sehr wohl von den speziellen physikalischen Eigenschaften des zur Einbettung der Metallpartikeln verwendeten Kunststoffmaterials abhängt. Im besonderen wurde erkannt, dass es günstig ist, wenn bei der Detonation der Sprengladung des Geschosses jede einzelne Metallpartikel für sich aus dem sie umgebenden Trägermaterial freigesetzt wird und das Trägermaterial selbst in kleinste Teile zerfällt (zerstäubt).
Dies Wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Metallpartikeln in einem aus einem amorphen, thermoplastischen, bei Gebrauchstemperatur im hartelastischen Zustand befindlichen Kunststoff bestehenden Trägermaterial eingebettet sind.
Durch die Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen (im Gegensatz zu den duroplastischen) wird erreicht, dass die Adhäsion des Trägermaterials gegenüber den eingelagerten Metallpartikeln nicht allzu stark ist, so dass bei der Detonation des Sprengstoffes die Adhäsionskräfte leicht überwunden werden und jede einzelne Metallpartikel aus dem sie umgebenden Trägermaterial befreit wird, was zur Folge hat, dass nicht Gruppen von mehreren Metallpartikeln bei der Detonation ausgestreut werden, sondern die einzelnen Metallpartikeln für sich. Auf die Weise wird die Streuungs- und Durchschlagswirkung der ausgeschleuderten Metallpartikeln besser unter Kontrolle gehalten..
Die geringere Adhäsion der thermoplastischen Kunststoffe ergibt sich daraus, dass zwischen den unvernetzten fadenförmigen Makromoleküle thermoplastischer Kunststoffe und den'angrenzenden Oberflächen stofflich anderer Körper im wesentlichen nur zwischenmolekulare Kräfte wirken, während bei Duroplasten, deren Makromoleküle untereinander vernetzt sind, auch stärkere primäre Bindungskräfte auf die in einem Duroplasten eingebetteten Fremdkörper wirken können. Im allgemeinen ist dies ein Vorteil ; weshalb als Bindemittel üblicherweise Duroplaste und nicht Thermoplaste verwendet werden. Im vorliegenden Fall hingegen ist es jedoch wegen des speziellen angestrebten Effektes zweckmässig, von der üblichen Verwendung duroplastischer Kunststoffe als Bindemittel abzuweichen.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird gefordert, dass das Trägermaterial aus einem hartelastischen Kunststoff bestehen soll. Unter einem harten thermoplastischen Kunststoff versteht man einen solchen, dessen Einfriertemperatur höher liegt als die normale Gebrauchstemperatur. Da bei Munitionskörpern die Gebrauchstemperatur entsprechend der durch die Abnahmebedingungen geforderten Beständigkeit eines Munitionskörpers in einem Temperaturbereich von-40 bis +600 C nach oben durch eine Temperatur von etwa 600 C festgelegt ist, muss die Einfriertemperatur eines harten Kunststoffes grösser als 60 C sein. Im Gebrauchszustand, also unterhalb der Einfriertemperatur, befindet sich der betreffende
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Kunststoff in einem sogenannten eingefrorenen Zustand.
In diesem hartelastischen (eingefrorenen) Zustand sind nun Kunststoffe besonders bruchanfällig. Dies ist für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegender Aufgabe wieder ein Vorteil, denn es genügt nicht allein, dass die Adhäsion zwischen den Metallpartikeln und dem Trägermaterial relativ gering ist, sondern es müssen ja auch, um die einzelnen Metallpartikeln aus dem Trägermaterial zu befreien, die zwischen den Metallpartikeln liegenden Bereiche des Trägermaterials zerstört werden.
Darüber hinaus wird nun noch gemäss der Erfindung gefordert, dass das Trägermaterial aus einem amorphen Kunststoff besteht. Dies ist deshalb wichtig, weil im Gegensatz zu den teilkristallinen Kunststoffen bei amorphen Kunststoffen der vorstehend als wesentlich erkannte hartelastische Zustand in beson- derer Weise in Erscheinung tritt, da der zum hartelastischen Zustand führende Einfriervorgang nur den amorphen Anteil des Kunststoffes betrifft, so dass bei teilkristallinen Kunststoffen der Einfriervorgang und somit der spezifische hartelastische Zustand weniger hervortritt.
Darüber hinaus wird durch die Verwendung eines amorphen Kunststoffes erreicht, dass alle Bereiche des Trägermaterials im Hinblick auf die Bruchanfälligkeit praktisch gleichartig reagieren, da in einem amorphen Werkstoff im Gegensatz zu einem kristallinen Werkstoff keine vorgezeichneten und bevorzugten Bruchstellen vorhanden sind. Dies bedingt, dass ein Trägermaterial aus amorphen Kunststoffen zerstäubt und nicht in grössere Bruchstücke zerfällt.
Neben diesen wesentlichen Merkmalen des Trägermaterials für die Metallpartikeln ist esbeiAus'a. hl eines Kunststoffmaterials, welches diese Merkmale aufweist, auch noch zweckmässig, die Schlagzähigkeit des betreffenden Kunststoffes zu beachten. Günstiger werden sich in der speziellen Anwendung thermoplastische Kunststoffe mit geringer Schlagzähigkeit erweisen, also Kunststoffe, deren Schlagzähigkeit kleiner ist als 50 cmkg/cm.
Die gemäss der Erfindung aus einem amorphen, hartelastischen, thermoplastischen Kunststoff als Bindemittel bestehende Trägerschichte für die splitterwirksamen Metallpartikeln kann gleichzeitig als äusserer Gehäusemantel des Munitionskörpers ausgebildet sein ; vorzugsweise wird man aber diese Trägerschichte als Innenschichte im Inneren des Munitionskörpers ausbilden und einen zusätzlichen äusseren Gehäusemantel aus einem schlagzähen Werkstoff, beispielsweise aus einem schlagzähen Kunststoff, verwenden.
Auf diese Weise erzielt man eine bessere Resistenz des Munitionskörpers bei den Belastungen während des Transportes, des Abschusses bzw. Abwurfes und des Aufprallens am Beschuss- bzw. Wurfziel.
Als Beispiel eines Kunststoffes, der im Sinne der Erfindung als Bindemittel für die Trägerschichte der Metallpartikeln besonders geeignet ist, sei gewöhnliches Polystyrol genannt. Das gewöhnliche Polystyrol weist eine Einfriertemperatur von etwa 1000 C auf, befindet sich also sicher bei Gebrauchstemperaturen von-40 bis +600 C im harten, "eingefrorenen" Zustand. Ferner ist das gewöhnliche Polystyrol ein typischer amorpher Kunststoff und weist ausserdem eine geringe Schlagzähigkeit auf (zirka 20 cmkg/cm2).
Die Verwendung von Polystyrol ist in der Munitionstechnik zwar bereits bekanntgeworden, jedoch nicht als Bindemittel für Metallpartikeln sondern lediglich als Beigabe zu einem homogenen Sprengstoffgemisch, wobei der Anteil von Polystyrol weniger als 10% ausmacht. Aus der Eignung des Polystyrols als Beigabe zu einem Sprengstoffgemisch kann man aber keinerlei Schlüsse auf das Verhalten des Polystyrols oder eines andern amorphen, hartelastischen, thermoplastischen Kunststoffes als Trägermaterial für Metallpartikeln ziehen.
Ausserdem kann man bei einer homogenen Mischung eines Kunststoffes mit andern Substanzen von einem nur für makroskopische Bereiche definierten amorphen, hartelastischen, thermoplastischen Zustand des einzelnen Partners der homogenen Mischung gar nicht sprechen, sondern nur von derartigen Zuständen der Mischung, wobei bei einer Mischung aus vorwiegend Sprengstoff mit einem geringen Anteil an Polystyrol, der nur für Kunststoffe typische und für die Erfindung wesentliche hartelastische und thermoplastische Zustand infolge des Überwiegens des Sprengstoffes gar nicht in Erscheinung tritt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu. sein. Fig. l zeigt im Schnitt einen Handgranatenkörper, Fig. 2 zeigt ebenfalls im Schnitt einen Ge-
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Der Handgranatenkörper nach Fig. l besteht aus einem äusseren Gehäusemantel 1 aus Polyäthylen und aus einer Trägerschichte, in der splitterwirksame Eisenpartikeln 2 eingelagert sind und deren Bindemittel 3 aus gewöhnlichem Polystyrol besteht.
Nicht dargestellt ist die innerhalb der Trägerschichte anzuordnende Sprengladung sowie die Zündeinrichtung der Handgranate. Derartige Handgranatenkörper können beispielsweise wie folgt hergestellt werden :
In einem ersten Verfahrensschrittwerden je zwei schalenförmige Hälften derTrägerschichteineinem Spritzgusswerkzeug hergestellt, wobei zunächst dieEisenpartikeIn 2 in die Werkzeughöhlung des Spritz-
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gusswerkzeuges eingelegt und anschliessend das Bindemittel aus Polystyrol eingespritzt wird. Hierauf werden die beiden Hälften der Trägerschichte verklebt, anschliessend in die Werkzeughöhlung eines weiteren Spritzgusswerkzeuges als Kern eingelegt und mit Polyäthylen umspritzt.
Auf diese Weise erhält man einen nahtlosen äusseren Gehäusemantel 1 aus Polyäthylen, welcher fest an der Trägerschichte für die Eisenpartikeln 2 aufliegt.
In Fig. 2 ist ein Geschosskörper einer Wurfgranate dargestellt, welcher einen äusseren Gehäusemantel 1 aus Polyamid aufweist und eine innere Trägerschichte für die Eisenpartikeln 2. Das Binde-
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Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Sprengladung und die Zündeinrichtung nicht dargestellt.
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Sowohl beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind Metallpartikeln in der Form von Vierkantsplittern verwendet. Obgleich die Erfindung nicht auf die Verwendung von in bestimmter Weise geformten Metallpartikeln eingeschränkt ist, weisen doch gerade Vierkantsplitter gewisse Vorteile auf.
So sind z. B. Vierkantsplitter sehr leicht herzustellen, was allerdings auch bei Runddrahtsplittern zutreffen würde, jedoch sind andere Gründe massgebend, die die Verwendung von Vierkantsplittern gegen- über Runddrahtsplittern als vorteilhafter erscheinen lassen.
Diese Vorteile liegen einmal darin, dass man bei gleichem Schüttvolumen mit Vierkantsplittern ein höheres Splittergesamtgewicht erzielen kann als bei Verwendung von Runddrahtsplittern. Gleichzeitig wird die Menge des erforderlichen Bindemittels geringer.
Ferner weisen die Vierkantsplitter im Vergleich zu ihrer Masse eine grössere Oberfläche auf als Runddrahtsplitter, was die Bildung der Metallpartikeln mit dem Bindemittel der Trägerschichte gunstig beeinfluss
Schliesslich sind die durch Vierkantsplitter verursachten lokalen Spannungen im Bindemittel stärker und zahlreicher als bei Runddrahtsplittern, so dass auch die Bildung von bruchbegünstigten Stellen, welche bei der Detonation des Sprengstoffes zur Zerstäubung des Bindemittels führen, durch Vierkantsplitter in einem günstigeren Ausmass eintritt als durch Runddrahtsplitter oder gar durch kugelförmige Splitter.
Die Erfindung ist keineswegs auf die beiden beschriebenen Anwendungsbeispiele eingeschränkt. Beispielsweise könnte man auch einen Geschosskörper für Artilleriemunition mit den erfindungsgemässen Merkmalen herstellen. Ferner ist die Erfindung auch nicht auf das beschriebene Beispiel des Herstellungsverfahrens beschränkt. Auch eine Beschränkung auf die in den Ausführungsbeispielen angegebenen Werkstoffe hinsichtlich Gehäusemantel, Bindemittel der Trägerschichte, Metallpartikeln ist nicht notwendig.