DE102013014693A1

DE102013014693A1 - Geschoss für Schießstand- und Übungspatronen

Info

Publication number: DE102013014693A1
Application number: DE102013014693.3A
Authority: DE
Inventors: Bernd Krause; Claus Reuther; Martin Liebl
Original assignee: RUAG Ammotec GmbH
Current assignee: RWS GmbH
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2014-03-06
Also published as: EP2893288A1; CA2884140A1; WO2014037434A1; US9644928B2; BR112015004892A2; US20150233687A1; ZA201501851B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Geschoss (10) für Schießstand- und Übungspatronen mit einem zylindrischen Heckteil (1) und einem bugseitigen Ogivenbereich (2), wobei der Ogivenbereich (2) ein heckseitiges Ende (8) und eine Geschossspitze (7) aufweist. Damit sich das Geschoss im Weichziel wie ein klassisches Voll-Mantel-Rundkopf-Geschoss verhält und außerdem eine geringe Energieabgabe im Weichziel, keine Verformung und keine Splitterbildung aufweist und es in Schutzmaterialien von Geschossfängen zu keiner Stanzwirkung kommt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Geschoss (10) einstückig ausgebildet ist, der Ogivenbereich (2) allseitig geschlossen ist und einen Hohlraum (3) aufweist und die Wandstärke (9) des Ogivenbereichs (2) vom heckseitigen Ende (8) bis zur Spitze (7) stetig abnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoss für Schießstand- und Übungspatronen mit einem zylindrischen Heckteil und einem bugseitigen Ogivenbereich, wobei der Ogivenbereich ein heckseitiges Ende und eine Geschossspitze aufweist.
Geschosse, insbesondere für den Polizeieinsatz, zeichnen sich dadurch aus, dass Sie entweder formstabil (militärisch) oder deformierend (Polizeieinsatzmunition) sind. Bei Geschossen, die sich deformieren erhöht sich beim Auftreffen auf „softtargets” die Querschnittsfläche und somit reduziert sich die Flächenbelastung auf Werte, die durch eine Schutzweste aufgenommen werden können. Formstabile Geschosse erzeugen durch ihre Ogivenform bzw. Ogivenbereich ein höhere Flächenbelastung und haben somit eine höhere Penetrationsleistung. Bleifreie Übungs-(Voll-)Geschosse weisen meist materialbedingt eine hohe Penetrationsleistung auf, da die Materialverformbarkeit gering ist. Blei ist in diesem Zusammenhang deutlich duktiler.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschoss zu konstruieren, das sich im Weichziel wie ein klassisches Voll-Mantel-Rundkopf-Geschoss (Geschoss mit geschlossener Form bestehend aus einem zylindrischen Führungsteil und einer Ogive, weitgehend formstabil) verhält. Außerdem soll das Geschoss eine geringe Energieabgabe im Weichziel, keine Verformung und keine Splitterbildung aufweisen. In Schutzmaterialien von Geschossfängen soll es zu keiner Stanzwirkung kommen. Typische Polizei-Einsatzgeschosse stanzen bestimmungsgemäß 4 mm Löcher in gummiartige Materialien. Diese Stanzwirkung erhöht im Trainingsbetrieb die Kosten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Geschoss einstückig ausgebildet ist, der Ogivenbereich allseitig geschlossen ist und einen Hohlraum aufweist und die Wandstärke des Ogivenbereichs vom heckseitigen Ende bis zur Spitze stetig abnimmt. Beim Auftreffen des erfindungsgemäßen Geschosses auf ein Ziel wird der Ogivenbereich aufgrund des Hohlraums zusammengedrückt (siehe 3). Hierdurch verhält sich das Geschoss im Weichziel wie ein klassisches Voll-Mantel-Rundkopf-Geschoss. Ferner hat das Geschoss eine geringe Energieabgabe im Weichziel, verformt sich im Wesentlichen nicht und weist keine Splitterbildung auf. Dadurch, dass das Geschoss allseitig geschlossen ist, kommt es in Schutzmaterialien von Geschossfängen zu keiner Stanzwirkung.
Bevorzugt weist das Geschoss keine Sollbruchstellen auf. Sollbruchstellen würden Splitterbildung begünstigen.
Das Ausgangsmaterial des Geschosses ist vorteilhaft eine Kupferknetlegierung, CuZn5 – CuZn5, CuZn30 – CuZn45, sogenannte Tombak- und Messinglegierungen, mit oder ohne Beilegierungen. Dieses Material weist die nötige Duktilität und Härte auf.
Zur Vergrößerung der Fläche des Hecks ist bevorzugt am unteren Ende des Heckteils eine pyramidenförmige Aushöhlung eingebracht.
Damit sich das Geschoss weitgehend formstabil verhält liegen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Duktilität und Härte des Geschossmaterials des fertigen Geschosses in den Größenordnungen des Ausgangsmaterials.
Bevorzugt weist das Geschoss das Kaliber 9 mm·19 mm auf und ist damit für die Munition von Polizei, Militär und Ordnungskräfte bestens geeignet.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Geschosses ist dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ausgangsmaterial des Geschosses ein Geschossrohling mit einem zylindrischen Heckteil und einem bugseitigen offenen Hohlzylinder so gefertigt wird, dass die Wandstärke des Hohlzylinders vom heckseitigen Ende bis zur Spitze stetig abnimmt und anschließend der Hohlzylinder durch einen Taumelprozess zum Ogivenbereich geformt wird, wobei der Rohling und das Geschoss beim Herstellen keiner thermischen Nachbearbeitung unterzogen werden. In einem Taumelprozess wird die Materialhärte des Geschossrohlings nur unwesentlich erhöht. Nur hierdurch bleibt die Flugbahn optimal. Thermische Nachbehandlung bedeutet, dass das formfertige Geschoss noch einmal thermisch „behandelt” wird, d. h. thermische Nachbehandlung bedeutet eine thermische Behandlung am formfertigen Geschoss. Der Vorteil des Taumelprozesses liegt genau darin, dass die Materialeigenschaften beim Herstellen des Rohmaterials definiert werden und durch die Bearbeitung, das Geschossformen, nicht signifikant geändert werden.
Der Geschossrohling wird bevorzugt spanend kann aber auch in Kalt- oder Warmumformprozessen hergestellt werdend.
Bevorzugt wird der äußere Durchmesser D1 des Hohlzylinders an der Spitze so hergestellt, dass er geringer ist als der Durchmesser D2 des Hohlzylinders am heckseitigen Ende. Der Hohlzylinder ist damit konisch ausgebildet. Dies vereinfacht den Taumelprozess.
Das erfindungsgemäße Geschoss besteht somit aus einem zylindrischen Heckteil und einem Ogivenbereich, der einen Hohlraum aufweist. Die Wandstärke der Ogive bzw. des Ogivenbereichs und der sich daraus ergebende Hohlraum sind so zu wählen, dass das Geschoss stabil genug ist, um eine sichere Zuführung in der Waffe zu gewährleisten und sich im Weichziel (Gelatine) nicht verformt oder splittert.
Ein erfindungsgemäßes Geschoss weist bevorzugt das Kaliber 9 mm × 19 auf und ist bezüglich Waffenfunktion und seiner Flugbahn mit der dazugehörigen Einsatzmunition, z. B. Munition gem. TR2009, identisch und durchschlägt eine Schutzweste Sk1 (Norm gemäß technischer Richtline der deutschen Polizei) nicht.
Dieses Geschoss ist vornehmlich für den Einsatz bei Polizei, Militär und anderen Ordnungskräften gedacht. Ein ziviler Einsatz ist jedoch nicht ausgeschlossen.
Der Geschossrohling wird vornehmlich spanend hergestellt, kann aber auch in Kalt- oder Warmumformprozessen hergestellt werden. Die Konstruktion des Geschossrohlings beinhaltet bereits den Wandstärkenverlauf der Ogive des fertigen Geschosses. Die Wandstärke ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Spitze, später der Bereich, der die größte Umformung erfährt, geringer wird.
Die Ogive wird durch einen Taumelprozess geformt, der die gewünschte Form erzeugt, ohne die Materialhärte des vorgefertigten Rohlings über Gebühr zu erhöhen. Im Gegensatz zu klassischen Umformprozessen wird hierbei die grundlegende Materialstruktur deutlich weniger beeinflusst. Somit bleiben Duktilität und Härte in den Größenordnungen, des Ausgangsmaterials. Dadurch, dass der Rohling bereits eine konische oder ogivale Vorform aufweist, wird die nötige Umformarbeit reduziert, so dass die Materialhärte des vorgefertigten Rohlings nicht erhöht wird.
Nachfolgend eine Beschreibung, was unter einem Taumelprozess verstanden wird. Beim Taumeln bzw. bei einem Taumelprozess wird das Werkstück, hier der Geschossrohling, in ein Gesenk eingelegt, das es von unten fixiert. Dieses Gesenk ist auf dem festen Teil einer Taumelpresse eingespannt. Von oben wird mit einem oder mehreren drehenden Gesenken nacheinander das Werkstück kalt umgeformt. Das obere Gesenk ist zu seiner Drehachse um einen bestimmten Winkel schräg gestellt. Dadurch ergibt sich eine Walzbewegung, unter der das Metall des Werkstücks in seine neue Form fließen kann. Durch Taumeln sind viel größere Umformungen möglich als durch das Tiefziehen oder einfaches Stauchen. Taumeln ist verwandt mit dem Drücken. Im Gegensatz dazu sind aber viel komplexere Formen möglich. Taumeln bzw. ein Taumelprozess (teilweise auch als Radialnieten bezeichnet) ist also ein Kaltumformverfahren, bei dem die Umformkraft nur auf eine Teilfläche des Werkstückes wirkt. Durch eine taumelnde Bewegung des oberen Gesenks an einem rotationssymmetrischen Werkstück lässt sich mit relativ geringem Kraftaufwand eine große Umformung verwirklichen.
Wichtig ist, dass das Geschoss (bzw. der Geschossrohling) beim Herstellen keiner thermischen Nachbehandlung unterzogen wird. Außerdem weist das Geschoss keine Sollbruchstellen auf. Dies bedeutet, dass der Geschossrohlings 5 nach dem Zerspanen oder dem Kalt- oder Warmumformprozess weder einer thermischen Nachbehandlung unterzogen wird, noch weist es Sollbruchstellen auf. Dies ist wichtig, damit die Duktilität und Härte des fertigen Geschosses in den Größenordnungen des Ausgangsmaterials bleibt.
Das Ausgangsmaterial ist eine Kupferknetlegierung, CuZn5 – CuZn15, CuZn30 – CuZn45 mit und ohne Beilegierungen, die sowohl zerspanbar wie kaltumformbar ist.
1 zeigt einen Geschossrohling 5 nach dem Drehen und vor der Behandlung durch einen Taumelprozess mit einem zylindrischen Heckteil 1 und einem bugseitigen Hohlzylinder 6. Der Hohlzylinder 6 ist durch Drehen ausgehöhlt worden und ist an der Spitze 7 offen. Die Wandstärke 9 des Hohlzylinders 6 nimmt vom heckseitigen Ende 8 bis zur Geschossspitze 7 stetig ab. Der äußere Durchmesser D1 des Hohlzylinders 6 an der Geschossspitze 7 ist geringer als der Durchmesser D2 des heckseitigen Endes 8 des Hohlzylinders 6. Diese zwei Maßnahmen erleichtern den späteren Taumelprozess. Am unteren Ende des Heckteils 1 ist eine pyramidenförmige Aushöhlung 4 eingebracht worden.
2 zeigt das fertige Geschoss 10, welches nach dem Drehen als spanende Bearbeitung, mittels eines Taumelprozesses geformt wurde. Hierbei wird der Ogivenbereich 2 geformt und dabei ein Hohlraum 3 eingeschlossen.
3 zeigt ein erfindungsgemäßes Geschoss 10 nach dem Abschuss eingefangen in einer Schutzweste. Es ist im Wesentlichen formstabil und nicht gesplittert, der Hohlraum ist zusammengedrückt. Ein erfindungsgemäßes Geschoss beim Auftreffen auf ein Weichziel (Gelatine) verformt sich nicht und splittert auch nicht und ist daher mit dem Geschoss gemäß 2 identisch.

Claims

Geschoss (10) für Schießstand- und Übungspatronen mit einem zylindrischen Heckteil (1) und einem bugseitigen Ogivenbereich (2), wobei der Ogivenbereich (2) ein heckseitiges Ende (8) und eine Geschossspitze (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss (10) einstückig ausgebildet ist, der Ogivenbereich (2) allseitig geschlossen ist und einen Hohlraum (3) aufweist und die Wandstärke (9) des Ogivenbereichs (2) vom heckseitigen Ende (8) bis zur Spitze (7) stetig abnimmt.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss (10) keine Sollbruchstellen aufweist.
Geschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial des Geschosses (10) eine Kupferknetlegierung, CuZn5 – CuZn15, CuZn30 – CuZn45 mit und ohne Beilegierungen ist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Heckteils (1) eine pyramidenförmige Aushöhlung (4) eingebracht ist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Duktilität und Härte des Geschossmaterials des fertigen Geschosses (10) in den Größenordnungen des Ausgangsmaterials liegt.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss das Kaliber 9 mm·19 mm aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Geschosses nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ausgangsmaterial des Geschosses ein Geschossrohling (5) mit einem zylindrischen Heckteil (1) und einem bugseitigen offenen Hohlzylinder (6) so gefertigt wird, dass die Wandstärke (9) des Hohlzylinders (6) vom heckseitigen Ende (8) bis zur Spitze (7) stetig abnimmt und anschließend der Hohlzylinder (6) durch einen Taumelprozess zum Ogivenbereich (2) geformt wird, wobei der Geschossrohling (5) und das Geschoss (10) beim Herstellen keiner thermischen Nachbearbeitung unterzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschossrohling (5) spanend oder in Kalt- oder Warmumformprozessen hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Durchmesser D1 des Hohlzylinders (6) an der Spitze (7) geringer ist als der Durchmesser D2 des Hohlzylinders (6) am heckseitigen Ende (8) und damit konisch hergestellt wird.