DE102005055504A1

DE102005055504A1 - Verfahren zur Herstellung eines segmentierten Treibkäfigs

Info

Publication number: DE102005055504A1
Application number: DE102005055504A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heitmann; Christian Baumann
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-05-24
Also published as: ATE446494T1; PL1949020T3; DE502006005214D1; EP1949020B1; EP1949020A1; WO2007057115A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines segmentierten Treibkäfigs (1) für Geschosse mit unterkalibrigem Penetrator, der mit einem Penetrator über einen ein Gewinde (4) umfassenden Formschlussbereich verbindbar ist und mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Treibkäfigsegmente (8) umfaßt, wobei die Treibkäfigsegmente (8) in einem sich von dem vorderen Ende (5) des Treibkäfigs (1) in axialer Richtung erstreckenden ersten Teilbereichen (6) durch in radialer Richtung durchgehende erste Trennfugen (7) getrennt sind und in einem sich an den ersten Teilbereich (6) anschließenden zweiten Teilbereich (9) zunächst einstückig miteinander verbunden sind. DOLLAR A Um zu erreichen, dass die Breite des zweiten Teilbereiches (9) innerhalb gewisser Grenzen beliebig wählbar ist, ohne dass dieses einen negativen Einfluß auf das Ablöseverhalten des Treibkäfigs (1) von dem Penetrator hat, schlägt die Erfindung vor, den zweiten Teilbereich (9) des Treibkäfigs (1) mit Sollbruchstellen zu versehen. Diese werden dadurch erzeugt, dass in den zweiten Teilbereich (9) sich in axialer Richtung erstreckende zweite Trennfugen (11) eingebracht werden, die sich axial an die ersten Trennfugen (7) direkt anschließen und die sich von der äußeren Oberfläche (12) des Treibkäfigs (1) bis in den Formschlussbereich des Treibkäfigs (1) erstrecken, so dass sich ein perforierter Gewindebereich ergibt und dass nach dem Eindringen des Penetrators in den Treibkäfig (1) die zweiten Trennfugen ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines segmentierten Treibkäfigs für Geschosse mit unterkalibrigem Penetrator mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Die Herstellung eines derartigen Treibkäfigs, der über eine als Gewinde ausgebildete Formschlusszone mit einem unterkalibrigen Penetrator verbindbar ist, ist beispielsweise aus der DE 25 37 116 A1 bekannt. Dieser Treibkäfig setzt sich aus mehreren in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten und sich in Längsrichtung erstreckenden Treibkäfigsegmenten zusammen, wobei die Treibkäfigsegmente in einem sich von der Vorderseite des Treibkäfigs in axialer Richtung erstreckenden ersten Teilbereichen durch in radialer Richtung durchgehende Trennfugen getrennt sind und in einem sich an den ersten Teilbereich anschließenden zweiten Teilbereich einstückig miteinander verbunden sind. Der zweite Teilbereich des bekannten Treibkäfigs weist keine Trennfugen zwischen den Treibkäfigsegmenten auf und ist in bezug auf den ersten Teilbereich sehr schmal ausgebildet. Dabei ist die Breite des zweiten Teilbereiches derart gewählt, dass dieser Teilbereich zwar den beim Abschuss in dem Waffenrohr auftretenden Treibkräften widersteht, jedoch außerhalb des Waffenrohres durch Zentrifugal- und/oder Luftströmungskräften aufreißt, so dass die Treibkäfigsegmente den unterkalibrigen Penetrator freigeben.

Die vorstehend erwähnten Treibkäfige weisen den Vorteil auf, dass sie auf einfache Weise herstellbar sind, weil die sonst üblicherweise vollständige Segmentierung eines Rohlings und die anschließende aufwendige Bearbeitung der mittels Schellen zusammengehaltenen Treibkäfigsegmente vor dem Einbringen des Penetrators in den Treibkäfig entfällt. Allerdings hat es sich als nachteilig erwiesen, dass bei den bekannten Geschossen die genaue Auslegung der zweiten Teilbereiche relativ kritisch ist, weil bei zu breiten zweiten Teilbereichen die Rißlinien beim Aufreißen des jeweiligen Treibkäfigs häufig nicht reproduzierbar verlaufen und eine störende Beeinflussung des Penetrators durch die sich ablösenden Treibkäfigsegmente bewirkt wird. Bei sehr schmalen zweiten Teilbereichen besteht hingegen die Gefahr, dass der jeweilige Penetrator heckseitig bereits im Waffenrohr aufgerissen wird. Dadurch können Treibladungsgase zwischen die Trennfugen sowie in den Formschlussbereich zwischen dem Treibkäfig und dem Penetrator gelangen, was ebenfalls zu einem nicht reproduzierbaren Flugverhalten des Penetrators außerhalb des Waffenrohres führt.

Ausgehend von der DE 25 37 116 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Treibkäfigs anzugeben, bei dem die mit dem zweiten Teilbereich des Treibkäfigs verbundenen Probleme weitgehend vermieden werden. Insbesondere soll daher die Breite des zweiten Teilbereiches innerhalb gewisser Grenzen beliebig wählbar sein, ohne dass dieses einen negativen Einfluß auf das Ablöseverhalten des Treibkäfigs von dem Penetrator hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, den zunächst einstückig belassenen zweiten Teilbereich des Treibkäfigs mit Sollbruchstellen zu versehen. Diese werden dadurch erzeugt, dass auch in den zweiten Teilbereich sich in axialer Richtung erstreckende Trennfugen eingebracht werden, die sich axial an die Trennfugen des ersten Teilbereiches direkt anschließen und die sich von der äußeren Oberfläche des Treibkäfigs bis in den Formschlussbereich des Treibkäfigs erstrecken, so dass sich ein perforierter Gewindebereich ergibt. Nach dem Einschrauben des Penetrators in den Treibkäfig werden dann die Trennfugen des zweiten Teilbereiches durch Vulkanisierung mit einem Vulkanisat verschlossen.

Das Verfahren kann durch die Wahl entsprechender Prozeßparameter einerseits derart gewählt werden, dass die Perforationen auch nach dem Vulkanisieren erhalten bleiben und daher bei dem Ablösevorgang der Penetratorsegmente als Sollbruchstellen wirken.

Andererseits kann aber auch vorgesehen werden, dass der perforierte Gewindebereich und das Material des Treibkäfigs derart gewählt werden, dass es bei dem Vulkanisieren durch die Wärmeausdehnungen zu Rißbildungen des noch vorhandenen Treibkäfigmaterials zwischen den Gewindegängen kommt, so dass die Trennfugen zwischen den Treibkäfigsegmenten in dem zweiten Teilbereich sich ebenfalls in radialer Richtung durch die gesamte Treibkäfigwand erstrecken. Das Ablöseverhalten der Treibkäfigsegmente wird in diesem Fall in erster Linie nur noch von den Eigenschaften des Vulkanisats im Abschussfall bestimmt.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn bei Verwendung von Zweiflansch-Treibkäfigen die in den ersten Teilbereichen eingebrachten Trennfugen sich nur bis zu dem vorderen Ende des hinteren Flansches des Treibkäfigs (Druckflansch) erstrecken, und zwar auch dann, wenn der sich heckseitig hinter dem Druckflansch erstreckende Treibkäfigbereich, wie bei großkalibrigen Hochleistungs-Panzergeschossen üblich, sehr lang ist.

Das Einbringen der Trennfugen in den ersten und/oder zweiten Teilbereich des Treibkäfigs kann beispielsweise mit Hilfe entsprechender Bandsägen etc. erfolgen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Treibkäfigs;
2 den Längsschnitt des in 1 dargestellten Treibkäfigs entlang der dort mit II-II bezeichneten Schnittlinie und
3 einen in 2 mit III bezeichneten vergrößerten Ausschnitt.
In den 1 und 2 ist mit 1 ein Zweiflansch Treibkäfig dargestellt, der als einstückiger Körper ausgebildet ist. Der vordere Führungsflansch 2 und der hintere Druckflansch des beispielsweise aus Aluminium bestehenden Treibkäfigs 1 sind mit den Bezugszeichen 2 und 3 versehen. Der Treibkäfig 1 besitzt ein Innengewinde 4, mit Hilfe dessen er formschlüssig mit einem Penetrator (nicht dargestellt) verbindbar ist.
In einem sich von dem vorderen Ende 5 des Treibkäfigs 1 in axialer Richtung nach hinten erstreckenden ersten Teilbereich 6 sind vier gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete und in radialer Richtung durchgehende erste Trennfugen 7 gleicher Länge vorgesehen, die sich jeweils bis zu dem Druckflansch 3 erstrecken und vier umfangsseitig nebeneinander angeordnete Treibkäfigsegmente 8 definieren (in der 2 und 3 sind nur jeweils zwei Treibkäfigsegmente dargestellt).
In einem sich an den ersten Teilbereich 6 anschließenden zweiten Teilbereich 9, der sich bis zu dem hinteren Ende 10 des Treibkäfigs 1 erstreckt, sind die Treibkäfigsegmente 8 einstückig miteinander verbunden. Dabei werden die Treibkäfigsegmente 8 zwar ebenfalls durch sich in axialer Richtung erstreckende zweite Trennfugen 11 getrennt, wobei diese Trennfugen 11 sich axial direkt an die Trennfugen 7 des ersten Teilbereiches 6 anschließen, doch erstrecken sich die Trennfugen 11 des zweiten Teilbereiches 9 von der äußeren Oberfläche 12 des Treibkäfigs 1 in radialer Richtung nicht vollständig durch diesen hindurch, sondern nur bis in den Formschlussbereich 13 hinein (3). Dadurch ergeben sich Trennfugen 11, die bis unter den Gewindeaußendurchmesser 14 reichen, so dass sich ein perforierter Gewindebereich ergibt, wobei die einzelnen Perforationen in 2 mit 15 bezeichnet sind.
Nach dem Einschrauben eines Penetrators in das Gewinde 4 des Treibkäfigs 1 und dem Aufbringen eines Führungsbandes in die entsprechende nutenförmige Ausnehmung 16 des Druckflansches 3 erfolgt das Vulkanisieren des heckseitigen Treibkäfigbereiches 17, so dass die zweiten Trennfugen 11 durch das Vulkanisat geschlossen werden und beim Schuss keine Treibladungsgase in das Innere des Treibkäfigs bzw. in den Formschlussbereich zwischen Treibkäfig und Penetrator gelangen können.
Vorzugsweise wird das Vulkanisieren derart durchgeführt, dass durch die Prozeßwärme und die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Penetratormaterials (z.B. Wolf ram) und des Treibkäfigmaterials (Aluminium) sich die Gewindegänge des Treibkäfigs 1 auf die Gewindegänge des Penetrators aufschieben. Die dabei entstehenden Zugspannungen in dem Treibkäfig 1, die auf das noch vorhandene Material im perforierten Sollbruchstellenbereich wirken, sind so groß, dass die Verbindungen zwischen den Perforationen 15 reißen und der Treibkäfig 1 nur noch durch das nicht dargestellte Vulkanisat zusammengehalten wird.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht durch das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auch für die Herstellung von Einflansch-Treibkäfigen verwendet werden. Ferner kann es sich im Einzelfall als zweckmäßig erweisen, die Trennfugen im zweiten Teilbereich des Treibkäfigs sowie die Prozeßparameter beim Vulkanisieren derart zu wählen, dass kein Aufreißen der Perforationen beim Vulkanisieren auftritt.
Außerdem kann die Anzahl der parallel angeordneten Trennfugen derart gewählt werden, dass sich zwei, drei oder auch mehr als 4 Treibkäfigsegmente ergeben.

1: Treibkäfig, Zweiflansch-Treibkäfig
2: Flansch, Führungsflansch
3: Flansch, Druckflansch
4: Gewinde, Innengewinde
5: vordere Ende
6: erste Teilbereich
7: erste Trennfuge
8: Treibkäfigsegment
9: zweite Teilbereich
10: hintere Ende
11: zweite Trennfuge
12: äußere Oberfläche
13: Formschlussbereich
14: Gewindeaußendurchmesser
15: Perforation
16: Ausnehmung
17: heckseitiger Treibkäfigbereich

Claims

Verfahren zur Herstellung eines segmentierten Treibkäfigs (1) für Geschosse mit unterkalibrigem Penetrator, der mit einem Penetrator über einen ein Gewinde (4) umfassenden Formschlussbereich verbindbar ist und mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Treibkäfigsegmente (8) umfaßt, wobei die Treibkäfigsegmente (8) in einem sich von dem vorderen Ende (5) des Treibkäfigs (1) in axialer Richtung erstreckenden ersten Teilbereichen (6) durch in radialer Richtung durchgehende erste Trennfugen (7) getrennt sind und in einem sich an den ersten Teilbereich (6) anschließenden zweiten Teilbereich (9) zunächst einstückig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in den zweiten Teilbereich (9) sich in axialer Richtung erstreckende zweite Trennfugen (11) eingebracht werden, die sich axial an die ersten Trennfugen (7) direkt anschließen und die sich von der äußeren Oberfläche (12) des Treibkäfigs (1) bis in den Formschlussbereich (13) des Treibkäfigs (1) erstrecken, so dass sich ein perforierter Gewindebereich ergibt und dass nach dem Einbringen des Penetrators in den Treibkäfig (1) die zweiten Trennfugen (11) durch Vulkanisierung mit einem Vulkanisat verschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der perforierte Gewindebereich und das Material des Treibkäfigs (1) derart gewählt werden, dass es bei Durchführung der Vulkanisation durch die Wärmeausdehnungen des Treibkäfigmaterials zur Rißbildung des noch vorhandenen Treibkäfigmaterials zwischen den Gewindegängen kommt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Zweiflansch-Treibkäfig (1) die in den ersten Teilbereich (6) eingebrachten ersten Trennfugen (7) sich bis zu dem vorderen Ende des hinteren Flansches (3) des Treibkäfigs (1) erstrecken.