DE102004032114A1

DE102004032114A1 - Geschosskörper und damit laborierte Patrone für eine Feuerwaffe

Info

Publication number: DE102004032114A1
Application number: DE200410032114
Authority: DE
Inventors: Harald Meyer
Original assignee: Meyer Harald Dipl-Ing (fh)
Current assignee: Meyer Harald Dipl-Ing (fh)
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-01-19

Abstract

Es wird ein Geschosskörper (1) vorgeschlagen, dessen Geometrie die Verwendung harter und spanbarer Werkstoffe ermöglicht. Gleichzeitig bleibt der Einpresswiderstand des Geschosskörpers (1) in den Waffenlauf innerhalb der zulässigen Grenzen und die Gasdichtheit des Geschosskörpers (1) im Waffenlauf ist auch unter allen Umständen gewährleistet.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Geschosskörper für Patronen für eine Handfeuerwaffe mit einem Bug und einem Schaft. Derartige Geschosskörper sind seit langem bekannt. Sie werden bis zum heutigen Tag vorwiegend durch Umformen hergestellt. Dies bedeutet, dass für Kern und Mantel nur Materialien -wie zum Beispiel Blei, Kupfer, Tomback – zum Einsatz kommen können, die gut umformbar sind. Außerdem sind der Gestaltung des Geschosskörpers durch den Umformprozess Grenzen gesetzt.

Insbesondere die Verwendung von Blei bei Geschossen ist heutzutage unter dem Gesichtspunkt der Gesundheitsgefährdung der Schützen und der Umweltbelastung durch die Geschosse zumindest fragwürdig. In manchen Ländern werden in nächster Zukunft gesetzliche Regelungen die Verwendung von Bleigeschossen in vielen Anwendungsbereichen, insbesondere im Bereich des Schießsports und der Jagd, verbieten.

Geschosse aus verformungsfähigen Materialien sind in der Regel im Außendurchmesser geringfügig größer als das Bohrungskaliber der Waffe. Dadurch werden beim Durchgang durch den Waffenlauf am gesamten Geschosskörper plastische Verformungen, mit nicht exakt vorhersehbarer Endgeometrie erzwungen. Diese Verformungen begünstigen Abweichungen von der gewünschten Flugbahn durch unzureichende Rotationssymmetrie des Geschosskörpers nach der Umformung.

Nachteilig an den durch Umformen hergestellten Geschossen ist unter anderem deren vergleichsweise große stochastische Streuung, die von einem Schützen nicht korrigiert werden. Bei dem heutzutage erreichten hohen Stand der Waffentechnik und dem Können von Schützen, ist die Streuung der Geschosse ein wesentlicher Faktor, der die weitere Verbesserung der Schießergebnisse bei zum Beispiel Wettbewerben kaum mehr möglich erscheinen lässt.

Weiterhin bekannt sind, in geringerem Verbreitungsumfang, durch spangebende Fertigung von Kupfer-Zink Legierungen hergestellte Massivgeschosse. Diese besitzen jedoch Nachteile wie zum Beispiel erhöhter Gasdruck, mangelnde Gasabdichtung, vermehrten Waffenverschleiß, ungenügende Drallaufnahme wegen unterkalibrigem Durchmesser. Der unterkalibrige Durchmesser dieser Massivgeschosse wird durch die ungünstigen Verformungseigenschaften des vergleichsweise harten Grundwerkstoffes in Verbindung mit den Oberflächenkonturen des Geschosskörpers bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geschosskörper bereitzustellen, der eine geringere Streuung aufweist und infolgedessen bessere Schießergebnisse ermöglicht. Weiterhin liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geschosskörper bereitzustellen, der die Nachteile handelsüblicher Massivgeschosskörper vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst bei einem Geschosskörper für eine Feuerwaffe mit einem Bug und einem Schaft, wobei an dem Schaft mindestens ein Treibband vorgesehen ist.

Durch die erfindungsgemäßen Treibbänder ist es möglich, einen Geschosskörper aus einem relativ harten Material herzustellen, ohne dass der Einpresswiderstand des Geschosskörpers in dem Waffenlauf zu hoch wird. Infolgedessen sind auch die beim Abfeuern eines erfindungsgemäßen Geschosskörpers in der Waffe entstehenden Drücke innerhalb der zulässigen Grenzen. Trotzdem wird durch die Treibbänder eine nahezu vollständige Gasdichtheit zwischen dem Geschosskörper und dem Lauf erzielt, was sich vorteilhaft auf die Austrittsgeschwindigkeit des Geschosskörpers aus dem Waffenlauf auswirkt und auch unerwünschte Effekte am Waffenlauf, wie beispielsweise Gasschlupf, unterbindet.

Schließlich kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Treibbänder auch der Drall von den Zügen des Waffenlaufs in ausreichender Weise auf den Geschosskörper übertragen werden, so dass die gewünschte Drallstabilisierung des Geschosskörpers in vollem Umfang auch bei den erfindungsgemäßen Geschosskörpern auftritt.

Im Ergebnis hat sich bei Schießstandsversuchen herausgestellt, dass die Streuung der erfindungsgemäßen Geschosskörper um etwa den Faktor 5 kleiner ist als die Streuung herkömmlicher Geschosskörper, die durch Umformen hergestellt wurden.

Der erfindungsgemäße Geschosskörper kann aus einem vergleichsweise harten und damit spanend bearbeitbaren Material hergestellt werden, so dass der Geschosskörper mit sehr hoher Präzision und trotzdem kostengünstig beispielsweise durch Drehen hergestellt werden kann. Insbesondere die erfindungsgemäße Geometrie der Treibbänder ist durch Umformen nicht mit der notwendigen Präzision herstellbar.

Erfindungsgemäß ist bei einer vorteilhaften Variante vorgesehen, dass ein Außendurchmesser des mindestens einen Treibbands dem minimalen Zugdurchmesser des Waffenlaufs entspricht. Dadurch wird sichergestellt, dass der Geschosskörper nur im Bereich der Felder umgeformt wird, wenn er durch den Waffenlauf gepresst wird. Dadurch ist erstens der Einpresswiderstand des Geschosskörpers trotz der Verwendung eines vergleichsweise harten Materials innerhalb der zulässigen Toleranzen und der Verschleiß des Waffenlaufs wird minimiert.

Der möglicherweise durch eine ungünstige Konstellation des Zugdurchmessers des Waffenlaufs und des Außendurchmessers des Treibbands eines erfindungsgemäßen Geschosskörpers entstehende Gasschlupf wird durch das Vorhandensein mehrerer hintereinander angeordneter Treibbänder auf ein vertretbares Maß reduziert. Dabei wirken die Treibbänder ähnlich wie eine Labyrinthdichtung.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schaftdurchmesser zwischen den Treibbändern dem minimalen Durchmesser des Feldkalibers des Waffenlaufs entspricht. Auch durch diese Maßnahme ist einerseits gewährleistet, dass der Einpresswiderstand nicht größer als notwendig ist und andererseits wird eine ausreichende Gasdichtheit erreicht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes Treibband einen zylindrischen Abschnitt und einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweist. Durch die Bemessung der Breite des zylindrischen Abschnittes ist es möglich, den Einpresswiderstand des Geschosskörpers in den Waffenlauf nahezu auf jeden gewünschten Wert einzustellen. Selbstverständlich ist auch die Zahl der Treibbänder maßgebend für den Einpresswiderstand und muss bei der Bemessung der Breite des zylindrischen Abschnitts eines Treibbandes, beziehungsweise der Treibbänder, berücksichtigt werden.

Durch die kegelstumpfförmigen Abschnitte an jedem Treibband wird eine besonders gute und vom Verschleißzustand des Waffenlaufs nahezu unabhängige Zentrierung des Geschosskörpers im Waffenlauf sichergestellt. Dadurch wird erreicht, dass der Geschosskörper einen Drall erfährt, wobei die Drehachse mit der Längsachse des Geschosskörpers zusammenfällt. Außerdem wird durch die verbesserte Zentrierung des Geschosskörpers im Waffenlauf die Streuung des Geschosskörpers weiter verringert.

Die Zentrierung des Geschosskörpers im Waffenlauf wird weiter verbessert, wenn ein Kegelwinkel des kegelstumpfförmigen Abschnittes jedes Treibbands größer als ein Kegelwinkel eines Übergangskonus des Waffenlaufes ist. Dadurch wird nämlich gewährleistet, dass ein Verschleiss im Bereich des Übergangs zwischen dem Übergangskonus und den Feldern des Waffenlaufs keinen Einfluss auf die Zentrierung des Geschosskörpers im Waffenlauf hat.

Außerdem wird durch diese Maßnahme der Berührpunkt zwischen dem Treibband und dem Übergangskonus relativ weit nach hinten in den Schaft des Geschosskörpers verlagert, was sich positiv auf die Zentrierung des Geschosskörpers im Waffenlauf auswirkt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Winkel γ zwischen einem Treibband und dem Schaft zwischen 80° und 100°, wobei besonders bevorzugt ein Winkel γ von 90° vorgesehen ist. Außerdem wird die Umformarbeit der Felder des Waffenlaufs an den Treibbändern des Geschosskörpers durch diese Maßnahme verringert, was sich ebenfalls positiv auf den Einpresswiderstand des Geschosskörpers auswirkt. Außerdem wird dadurch der Verschleiß des Waffenlaufs verringert. Ebenso wird die Abdichtungswirkung verbessert.

Um eine weitere Verbesserung der Zentrierung des Geschosskörpers im Waffenlauf zu erreichen, ist zwischen de Bug und dem Schaft des Geschosskörpers eine zylindrische Übergangszone vorgesehen, deren Durchmesser besonders bevorzugt kleiner oder gleich dem minimalen Durchmesser des Feldkalibers des Waffenlaufs ist.

Der erfindungsgemäße Geschosskörper besteht in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung aus einem spanbaren Werkstoff, besonders bevorzugt aus einer spanbaren Kupfer-Zink-Legierung. Dadurch werden Gesundheitsgefährdungen des Schützen durch beim Schuss verdampfende Bestandteile des Geschosskörpers ebenso vermieden, wie die Umweltbelastungen, die aus liegengebliebenen Geschosskörpern herrühren.

Der erfindungsgemäße Geschosskörper kann, ebenso wie andere Geschosskörper auch, anschließend an den Schaft ein Heck aufweisen.

Die Gestaltung von Bug und/oder Heck des erfindungsgemäßen Geschosskörpers kann in weiten Grenzen an die sonstigen Anforderungen, die an den Geschosskörper gestellt werden, variiert werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Geschosskörper zwei bis sechs Treibbänder, besonders bevorzugt drei bis fünf Treibbänder, aufweist.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Patrone für eine Feuerwaffe mit einer Patronenhülse, mit einer Treibladung, mit einem Zündhütchen und mit einem Geschosskörper, dadurch, dass der Geschosskörper ein Geschosskörper nach einem der vorhergehenden? Patentansprüche ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen beschriebenen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
1 einen herkömmlichen Geschosskörper in einer Seitenansicht;
2 einen Waffenlauf und eine Patrone für eine Feuerwaffe in einem Längsschnitt;
3 einen schematisierten Querschnitt durch einen Waffenlauf mit mehreren Zügen und Feldern;
4 ein Detail eines Waffenlaufs im Querschnitt und im Längsschnitt;
5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geschosskörpers;
6 ein vergrößert dargestelltes Detail eines erfindungsgemäßen Geschosskörpers in Verbindung mit einem herkömmlichen Waffenlauf;
7 bis 10 der Zentriervorgang eines erfindungsgemäßen Geschosskörpers im Waffenlauf im Bereich des Übergangkegels in verschiedenen Stadien; und
11 erfindungsgemäße Geschosskörper in realen Größenverhältnissen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein herkömmlicher Geschosskörper 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Der Geschosskörper 1 besteht aus einem Bug 3, einem Schaft 5 und einem Heck 7, wobei nicht jeder Geschosskörper 1 ein Heck 7 aufweist. Die Formgebung des Bugs 3 sowie des Hecks 7 wird so gewählt, dass sich für den Geschosskörper 1 optimale ballistische Eigenschaften ergeben.
Da sich die nachfolgend beanspruchte Erfindung im Wesentlichen auf den Bereich des Schaftes 5 eines Geschosskörpers 1 beschränkt, können sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Bugformen und Heckformen auch bei einem erfindungsgemäßen Geschosskörper eingesetzt werden.
Eine Ausbildung des gesamten oder eines Teiles des Geschossbugs mittels anderer Materialien als das des restlichen Geschosskörpers, zum Beispiel aus Kunststoff, kann angewendet werden. Die Befestigung des Geschossbugs aus anderem Material kann zum Beispiel durch eine Klebeverbindung oder durch eine mechanische Befestigung am oder im Schaft des erfindungsgemäßen Geschosskörpers erfolgen. Auch kann der Geschossbug zur Erzielung einer Verformung des Geschossbugs beim Auftreffen auf ein Zielmedium mit einer axialen Bohrung beziehungsweise Ausnehmung beliebiger Geometrie (nicht dargestellt) versehen sein.
In 2 sind ein Waffenlauf L und eine Patrone 9 im Längsschnitt dargestellt. Der Waffenlauf L besteht aus einem Patronenlager PL, einem Übergangskonus K sowie einer Laufseele 11 mit Feldern F und Zügen Z. Die Felder F beginnen am Übergangskonus K und enden an der Mündung des Waffenlaufs L.
Die Züge Z und Felder F des Waffenlauf L sind wendelförmig ausgeführt, um einem Geschosskörper eine Drehung um seine Längsachse aufzuprägen, die zu einer Drallstabilisierung des Geschosskörpers während der Flugphase des Geschosskörpers führt.
Im unteren Teil der 2 ist eine Patrone 9 im Schnitt dargestellt. Die Patrone 9 besteht aus einer Patronenhülse 13, an deren vorderem Ende sich ein Geschosskörper 1 befindet. Am hinteren Ende der Patronenhülse 13 ist ein Zündhütchen ZH vorgesehen. Im Inneren der Patronenhülse 13 befindet sich die Treibladung T.
Die Patrone 9 wird nun in das Patronenlager PL des Waffenlaufs L eingelegt. In dieser in 2 nicht dargestellten Position ragt der Bug 3 des Geschosskörpers 1 in den Übergangskonus K des Waffenlaufs L.
In 3 ist ein Querschnitt durch die Laufseele 11 dargestellt, wobei die Zugtiefe stark überhöht dargestellt wurde.
Die Innenkontur der Laufseele 11 besteht aus den sogenannten Feldern F und wendelförmigen Zügen Z. Die Tiefe der Züge Z ist vielfach überhöht dargestellt. Üblicherweise beträgt die Zugtiefe bei gebräuchlichen Handfeuerwaffen lediglich 0,05 mm – 0, 15 mm.
In 3 ist der Durchmesser D_B der Felder F ebenso eingetragen wie der Durchmesser D_Z der Züge Z. Tatsächlich beträgt die Differenz zwischen Zugkaliber D_Z und Bohrungskaliber D_B bei gebräuchlichen Handfeuerwaffen zwischen 0, 10 mm und 0, 30 mm. Sowohl D_B als auch D_Z sind in den Maßtafeln des Gesetzgebers als Minimalmaße vorgegeben.
Um den Eintritt des Geschosskörpers 1 in die Laufseele 11 zu erleichtern, diesen zu zentrieren und die Verformung des Geschosskörpers 1 zu steuern, ist zwischen dem vorderen Ende des Patronenlagers PL und der Laufseele 11 der Übergangskonus K vorgesehen. Dieser Bereich des Waffenlaufs L ist im rechten Teil der 4 im Längsschnitt dargestellt.
Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass die Züge Z, abhängig von Konuswinkel β und Zugtiefe, etwa in der Mitte des Übergangskonus K ansetzen. Ein Kegelwinkel β des Übergangskonus K ist in 4 eingetragen. Der Kegelwinkel β ist für jedes Waffenkaliber in den Maßtabellen des Gesetzgebers eindeutig festgelegt. Durch die Überschneidung des Übergangskonus K mit dem Feld- und Zugprofil der Waffenseele 11 werden die Felder in diesem Bereich schräg angeschnitten und bilden dadurch schräge Flächen SF.
Im linken Teil der 4 ist ein Blick vom Patronenlager PL in Richtung der Waffenseele 11 dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur ein Zug Z und ein Feld F mit Bezugszeichen versehen. Entsprechendes gilt für die schrägen Flächen SF im Bereich des Übergangskonus K. Diese schrägen Flächen SF sind für die exakte Zentrierung des Geschosskörpers und die plastische Verformung des Geschosskörpers 1 von großer Bedeutung.
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geschosskörpers 1, bestehend aus dem Bug 3, einem Schaft 5 und einem Heck 7, dargestellt. Der Schaft 5 besteht aus einer zylindrischen Übergangszone 13, die an den Bug 3 anschließt und mehreren Treibbändern 15.
Jedes dieser Treibbänder 15 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 17 und einem kegelstumpfförmigen Abschnitt 19. Zwischen den Treibbändern 15 ist jeweils ein zylindrischer Abschnitt 21 des Schafts vorgesehen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Außendurchmesser D_T der Treibbänder 15 dem minimal zulässigen Zugdurchmesser D_Z (siehe 3) entspricht. Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Schaftdurchmesser D_S in den Abschnitten 21 zwischen den Treibbändern 15 dem minimal zulässigen Durchmesser D_F des Feldkalibers des Waffenlaufs L entspricht.
Durch die Zahl der Treibbänder 15 – hier vier Stück – und die Breite B der zylindrischen Abschnitte 17 der Treibbänder 15 kann der Einpresswiderstand des Geschosskörpers 1 in den Waffenlauf L in sehr weiten Grenzen eingestellt werden.
In 6 ist das Zusammenspiel eines erfindungsgemäßen Geschosskörpers 1 mit einem Waffenlauf 11 im Bereich des Übergangskonus K stark vergrößert und ausschnittsweise dargestellt.
Dabei ist der Waffenlauf L geschnitten dargestellt. Aus der 6 ergibt sich, dass ein Kegelwinkel α der kegelstumpfförmigen Abschnitte 19 der Treibbänder 15 größer ist als der Kegelwinkel β des Waffenlaufs L im Bereich des Übergangskonus K. Dadurch ist sichergestellt, dass der Geschosskörper 1 an dem Übergang zwischen dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 19 und dem zylindrischen Abschnitt 17 des Treibbands 15 durch den Übergangskonus K im Waffenlauf zentriert wird. Diese Kontaktstelle zwischen Treibband 15 und Übergangskonus K ist in 6 mit dem Bezugszeichen 23 versehen. Durch die Wahl der Kontaktstelle ist gewährleistet, dass erstens eine bestmögliche Zentrierung des Geschosskörpers im Waffenlauf L stattfindet und außerdem der Verschleiß des Waffenlaufs L, der vorrangig in dem Übergangsbereich zwischen dem Übergangskonus K und dem Feld (siehe Bezugszeichen 25) stattfindet, keinen Einfluss auf die Zentrierung des Geschosskörpers hat. Dies bedeutet, dass unabhängig vom Verschleißzustand des Waffenlaufs L die Schussgenauigkeit der Waffe bis ans Ende der Lebensdauer des Waffenlaufs L nahezu unverändert hoch bleibt.
In 6 lassen sich auch die Relationen des Treibbanddurchmessers D_T und des Zugdurchmessers D_Z sowie des Schaftdurchmessers D_S und des Felddurchmessers D_F gut erkennen.
Ein Winkel γ zwischen dem zylindrischen Abschnitt 17 des Treibbands 15 und dem zylindrischen Abschnitt 21 des Schafts 5 beträgt bevorzugt 90°, da in diesem Fall die Verformung des zylindrischen Abschnittes 17 des Treibbands 15 mit relativ geringen Umformkräften vonstatten geht. Außerdem ist dieser Winkel fertigungstechnisch einfach beherrschbar und wirkt sich auch positiv auf die Gasdichtigkeit des Geschosskörpers im Waffenlauf L aus.
Für die Wiederholgenauigkeit eines Schießergebnisses beziehungsweise der Streuung verschiedener Schüsse bei fest eingespannter Waffe ist die Zentrierung des Geschosskörpers 1 im Waffenlauf L von großer Bedeutung. Die Bedeutung des Zentriervorgangs für die Präzision des Schießergebnisses ist zum einen dadurch bedingt, dass die Streuung um so kleiner wird, je reproduzierbarer der Zentriervorgang des Geschosskörpers 1 im Übergangskonus ist. Außerdem ist für die Präzision des Schießergebnisses von Bedeutung, dass der erfindungsgemäße Geschosskörper 1 im Waffenlauf L einen Drall erfährt, dessen Achse genau mit der Längsachse des Geschosskörpers 1 zusammenfällt. Nur dann nämlich können die ballistischen Eigenschaften des Geschosskörpers 1 optimal zum Tragen kommen.
In den 7 bis 10 ist der Zentriervorgang des Geschosskörpers 1 in den Waffenlauf L in verschiedenen Stadien stark vergrößert dargestellt. In 7 bis 10 ist der sehr ungünstige Fall dargestellt, dass die Hülse H exzentrisch im Patronenlager PL, beziehungsweise der Hülsenmund 27, exzentrisch im Hülsenmundlager des Waffenlaufs L aufgenommen war. In anderen Worten: Die Voraussetzungen für einen präzisen Schuss sind bei dieser Konstellation denkbar schlecht.
Um die Übersichtlichkeit der Darstellung nicht zu beeinträchtigen, sind nur die wesentlichen Bezugszeichen an dem Geschosskörper 1 eingetragen.
Wie aus 7 ersichtlich, liegt der Geschosskörper 1 schräg im Waffenlauf L. Wenn die Treibladung T gezündet wird, wird der in dieser Position befindliche Geschosskörper 1 nach rechts in die Laufseele 11 durch den Gasdruck der gezündeten Treibladung TL gepresst. Dabei kommt es im Bereich des Übergangskonus K an der Kontaktstelle 23 zu einer Berührung des Geschosskörpers 1 und des Waffenlaufs L. Kurz darauf berührt der Geschosskörper 1 mit seinem Bug 3 oder der Übergangszone 13 die Felder F der Laufseele L. Diese Kontaktstelle ist in 7 mit dem Bezugszeichen 29 versehen. Durch die Kontaktstellen 23 und 29 werden Kräfte F₁ und F₂ wirksam, die ein Moment auf den Geschosskörper 1 ausüben, welches den Geschosskörper 1 parallel zur Längsachse des Waffenlaufs ausrichtet und den Geschosskörper 1 relativ zur Längsachse (nicht dargestellt) des Waffenlaufs L in diesem zentriert.
Weil die Kontaktstelle 23 zwischen Treibband 15 und Übergangskonus K relativ weit hinten liegt, nämlich dort, wo der kegelstumpfförmige Abschnitt 19 des Treibbands 15 in den zylindrischen Abschnitt 17 des Treibbands übergeht, ist das auf den Geschosskörper 1 wirkende Moment relativ groß, so dass eine gute Zentrierwirkung erreicht wird.
Sobald der zylindrische Abschnitt 21 des ersten Treibbands 15 in den Zugbereich des Waffenlaufs 11 gelangt, beginnt im Bereich des Übergangskegels K an dem ersten zylindrischen Abschnitt 17 des ersten Treibbands 15 ein Umformprozess. Dabei formen die Felder F des Waffenlaufs eine wendelförmige Nut in den zylindrischen Abschnitt 17 des ersten Treibbands 15. Dadurch dass der zylindrische Abschnitt 17 des Treibbands 15 relativ kurz ist, sind die Umformkräfte auch relativ gering. Dadurch ist es möglich, trotz der Verwendung von harten und spanbar bearbeitbaren Materialien wie Messing oder anderen Kupfer-Zink-Legierungen einen relativ geringen Einpresswiderstand zu erreichen. Weil der Durchmesser D_T des Treibbands 15 dem minimalen Zugdurchmesser D_Z des Waffenlaufs 11 entspricht, ist sichergestellt, dass am Grund des Zugs erstens keine Umformung des Treibbands 15 stattfindet und zweitens die Reibung zwischen Treibband 15 und dem Grund des Zugs Z sehr gering ist. Auch diese Maßnahme führt dazu, dass der Einpresswiderstand des Geschosskörpers 1 in den Waffenlauf L vergleichsweise gering ist und keine unzulässig hohen Drücke im Bereich des Patronenlagers PL auftreten.
In gleicher Weise sorgt die Dimensionierung des zylindrischen Abschnitts 21 des Schafts dafür, dass der zylindrische Abschnitt 21 des Schafts zwar weitgehend gasdicht mit den Feldern des Waffenlaufs abschließt, jedoch müssen im Bereich der Felder F keine Umformungen am zylindrischen Abschnitt 21 des Schafts 5 erfolgen. Auch dadurch wird ein geringer Einpresswiderstand bei gleichzeitig sehr guter Gasdichtheit erreicht.
In 8 ist nun die Situation dargestellt, dass das zweite Treibband 15 im Bereich des Übergangskegels K zentriert wird. Der Zentriervorgang läuft prinzipiell genau gleich wie bei dem ersten Treibband ab, allerdings besteht ein wesentlicher Unterschied darin, dass der Abstand der Kraftangriffspunkte der Kräfte F₁ und F₂ in Längsrichtung der Geschossachse sich vergrößert hat und dadurch das Moment, welches den Geschosskörper 1 in Richtung der Längsachse des Waffenlaufs L ausrichtet, bei gleichen Umform- und Zentrierkräften deutlich vergrößert ist. Daraus resultiert eine weiter verbesserte Zentrierung des Geschosskörpers 1 im Waffenlauf, wie sich anhand der 8 und 9 erkennen lässt.
In diesem frühen Stadium des Schusses ist schon eine nahezu vollständige Zentrierung des Geschosskörpers 1 im Waffenlauf erfolgt. Diese Zentrierung wird weiter verbessert, wenn das dritte Treibband 15 und das vierte Treibband 15 in dem Übergangskegel K des Waffenlaufs L zentriert werden. In 10 ist der Beginn der Zentrierung des Geschosskörpers am dritten Treibband 15 angedeutet.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Geschosskörpers 1 im Bereich des Schaftes 5 kann also eine sehr gute Zentrierung des Geschosskörpers 1 im Waffenlauf L erfolgen. Gleichzeitig sind die auf den Geschosskörper 1 wirkenden Umformkräfte relativ gering, weil die Breite B der zylindrischen Abschnitte 17 der Treibbänder 15 (siehe 5) relativ klein ist.
Durch die Zahl der Treibbänder 15 und die Dimensionierung der Breite B der zylindrischen Abschnitte 17 der Treibbänder 15 kann der Einpresswiderstand eines Geschosskörpers in sehr weiten Grenzen und auf einfache und reproduzierbare Weise eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, auch vergleichsweise harte Werkstoffe, die sich dafür gut spanend bearbeiten lassen, als Material für einen Geschosskörper 1 einzusetzen.
Da durch die Dimensionierung des Geschosskörpers 1 im Bereich des Treibbanddurchmessers D_T und des Schaftdurchmessers D_S (siehe 5) sichergestellt ist, dass die Treibbänder mit ihrem Treibbanddurchmesser D_T nicht am Grund der Züge Z des Waffenlaufs L aufliegen und in entsprechender Weise der Schaft 5 mit seinem Durchmesser D_S nicht am Feld F des Waffenlaufs L reibt, ist ein vergleichsweise geringer Einpresswiderstand möglich und der Verschleiß des Waffenlaufs L ist gering.
Selbst wenn der Durchmesser D_Z der Züge Z oder der Durchmesser D_F der Felder F des Waffenlaufs an der oberen Toleranzgrenze liegen, das heißt wenn diese Durchmesser den größten zulässigen Wert aufweisen, ist eine ausreichende Gasdichtigkeit des Geschosskörpers 1 im Waffenlauf durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Schafts 5 mit mehreren Treibbändern 15 sichergestellt. Die Treibbänder 15 wirken nämlich wie eine Labyrinthdichtung, so dass die erforderliche Gasdichtheit auch stets gewährleistet ist. Durch den Winkel γ zwischen dem zylindrischen Abschnitt 21 des Schafts 5 und dem zylindrischen Abschnitt 17 eines Treibbands 15 wird eine starke Einschnürung der Gase erreicht, welche die Gasdichtheit zwischen Geschosskörper 1 und Waffenlauf L fördern. Dadurch, dass mehrere Treibbänder 15 hintereinander angeordnet sind und die aus dem Patronenlager PL in die Waffenseele 11 drängenden Gase mehrfach eingeschnürt und anschließend expandiert werden, erhöht sich die Dichtheit des Geschosskörpers 1 im Waffenlauf erheblich.
Im Ergebnis sind somit durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Geschosskörpers 1 erstens die Verwendung von spanbaren und relativ harten Materialien für den Geschosskörper 1 möglich, was die präzise Herstellung des Geschosskörpers 1 durch spanende Bearbeitung ermöglicht. Außerdem wirken die Treibbänder 15 wie eine Labyrinthdichtung, so dass trotz der nur im Bereich der Felder F und der zylindrischen Abschnitte 17 der Treibbänder 15 erfolgenden Umformung des Geschosskörpers 1 eine ausreichende Dichtheit des Geschosskörpers 1 im Waffenlauf L erreicht wird.
Zusammengefasst lassen sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Geschosskörpers 1 wie folgt darstellen:

1) Die Möglichkeit, verwendungsabhängig, ein breiteres Spektrum handelsüblicher Kupfer-Zink Legierungen mit größerem Zinkanteil und größerer Härte (Messinge) als bei handelsüblichen Vollgeschossen verwenden zu können.
2) Durch die Verwendung von Legierungen bester Zerspanbarkeit wird die prozesssichere Fertigung von Geschosskörpern mit feinen Oberflächenkonturen unter Einhaltung minimaler Fertigungstoleranzen, bei großer Wiederholgenauigkeit auf vollautomatischen Drehautomaten durch spangebende Fertigung möglich.
3) Umsetzung der erzielbaren hohen Fertigungsgüte in Bezug auf Maßhaltigkeit und Rotationssymmetrie in verbesserte Treffgenauigkeit mittels verbesserter Zentrierung der Geschosslängsachse im Waffenrohr unter Nutzung des Effekts der mehrfach wiederholten Zwangszentrierung von unverformten Geschossbereichen im Übergangskonus durch die Feld- und Zugprofile.
4) Auch nach erfolgter Verformung des Geschosskörpers im Übergangskonus noch vorhandene, exakt rotationssymmetrische Geschossgeometrie durch Beschränkung der Verformungsvorgänge auf die Treibbänder, mit der Folge größerer Flugstabilität durch verbesserte Kreiselstabilisierung in der Flugphase.
5) Verbesserte aerodynamische Eigenschaften des Geschosskörpers durch die Möglichkeit eine wissenschaftlich/mathematisch bestimmte Außenkontur des Geschosskörpers durch Rechnergesteuerte, spangebende Fertigung exakt nach den Gesetzten der Aerodynamik formen zu können durch die Verwendung zerspanungsfreundlicher Legierungen. Die fertigungsspezifischen Einschränkungen einer mechanischen Pressumformung wie Kantenausrundung, Entnahmefähigkeit aus der Pressform, Mindestmaße bei feingliedriger Oberfläche, sind bei der aerodynamisch optimalen Formgebung nicht mehr hinderlich.
6) Zugkalibrige Treibbänder auf einer Schaftzone mit nahezu feldkalibrigem Außendurchmesser ermöglichen eine planmäßige, spielarme Passung in der Laufinnenkontur, sowohl in den Zügen als auch in der Bohrung, durch unverformte Geschossbereiche, ohne dabei den Nachteil eines erhöhten Einpresswiderstandes aufzuweisen.
7) Nahezu beliebige Steuerung des Einpresswiderstandes unter Berücksichtigung der Verformungseigenschaften der verwendeten Kupfer-Zink Legierung durch Veränderung der Treibbandbreite.
8) Durch Verringerung der Berührungsfläche zwischen Geschosskörper und Laufinnenkontur mittels Treibbändern definierter Geometrie, verringerte Reibungskräfte mit dem Resultat verringerter Reibungswärme, geringerem Rohrverschleiß und besserem innenballistischem Wirkungsgrad.
9) Vermeidung von hoher, radialer Materialbelastung des Waffenlaufes im Bereich des Übergangskonus K durch signifikante Verringerung der Verformungsquerschnitte am Geschosskörper und Verteilung der Gesamtumformarbeit auf mehrere, nacheinander ablaufende Schritte.
10) Nutzung des Effekts der Labyrinthdichtung durch die mehrfache Abfolge von Gaskanälen mit größerem und kleinerem Querschnitt und daraus resultierende Verringerung des Verschleißfördernden Gasschlupfes.
11) Durch die Verwendbarkeit von Kupfer-Zink Legierungen mit größerem Zinkanteil und größerer Härte (Messinge) kann durch Einsatzabhängige Materialauswahl eine gesteigerte Durchdringungsfähigkeit gegenüber harten Zielmedien ohne Erhöhung des Einpresswiderstandes erreicht werden.
12) Durch die Verwendbarkeit von Kupfer-Zink Legierungen wesentlich reduzierte Umweltbelastung durch das Schwermetall Blei. Keine Abgabe von Schadstoffen (Schwermetall) durch hohe

Korrosionsfestigkeit des Werkstoffes bei Bewitterung in der freien Natur. Keine Gefährdung des Schützen durch Bleidämpfe oder Bleipartikel beim Schuss. Sortenreine Rückführung von Abgefeuerten Geschosskörpern aus Geschossfangeinrichtungen im sportlichen, jagdlichen, behördlichen, militärischen Übungsbetrieb über die üblichen Wertstoffverwertungswege (Buntmetallrecycling) ist möglich.

Claims

Geschosskörper für eine Feuerwaffe, mit einem Bug (3) und einem Schaft (5), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schaft (5) mindestens ein Treibband (15) vorgesehen ist.
Geschosskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (D_T) des mindestens einen Treibbands (15) dem minimalen Zugdurchmesser (D_Z) des Waffenlaufs (L) entspricht.
Geschosskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaftdurchmesser (D_S) zwischen den Treibbändern (15) dem minimalen Durchmesser (D_F) des Feldkalibers des Waffenlaufs (L) entspricht.
Geschosskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Treibband (15) einen zylindrischen Abschnitt (17) und einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (19) aufweist.
Geschosskörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einpresswiderstand des Geschosskörpers (1) in den Waffenlauf (L) durch eine geeignete Bemessung einer Breite (B) des zylindrischen Abschnitts (17) des oder der Treibbänder (15) eingestellt wird.
Geschosskörper nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kegelstumpfförmige Abschnitt (19) jedes Treibbands (15) zwischen dem zylindrischen Abschnitt (17) und dem Bug (3) des Geschosskörpers (1) angeordnet ist.
Geschosskörper nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kegelwinkel (α) des kegelstumpfförmigen Abschnitts (19) jedes Treibbands (15) größer als ein Kegelwinkel (β) eines Übergangskonus (K) des Waffenlaufs (L) ist.
Geschosskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel (γ) zwischen einem Treibband (15) und dem Schaft () zwischen 80° und 100°, besonders bevorzugt 90°, beträgt.
Geschosskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bug (3) und dem ersten Treibband (15) eine zylindrische Übergangszone (13) vorgesehen ist.
Geschosskörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (D_{übergangszone}) der Übergangszone (13) kleiner oder gleich dem minimalen Durchmesser (D_F) des Feldkalibers des Waffenlaufs (L) ist.
Geschosskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Geschosskörper (1) aus einem spanbaren Werkstoff besteht.
Geschosskörper nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Geschosskörper (1) aus einer spanbaren Kupfer-Zink-Legierung besteht.
Geschosskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschosskörper (1) ein Heck (7) aufweist.
Geschosskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschosskörper (1) zwei bis sechs Treibbänder (15), besonders bevorzugt, drei oder vier Treibbänder (15) aufweist.
Patrone für eine Feuerwaffe mit einer Patronenhülse (H), mit einer Treibladung (T), mit einem Zündhütchen (ZH) und mit einem Geschosskörper (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Geschosskörper (1) ein Geschosskörper nach einem der vorhergehenden Patentansprüche ist.