DE102016009571B3

DE102016009571B3 - Metallisches Vollgeschoss, Werkzeug-Anordnung und Verfahren zum Herstellen von metallischen Vollgeschossen

Info

Publication number: DE102016009571B3
Application number: DE102016009571.7A
Authority: DE
Inventors: Florian Spanner; Heinz Riess; Marcus Stier
Original assignee: RUAG Ammotec GmbH
Current assignee: RWS GmbH
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2036-08-06
Also published as: SG11201901023QA; ES2834248T3; US20190186881A1; US11428516B2; LT3494357T; HRP20201527T1; CY1123765T1; US11953300B2; HUE052064T2; WO2018024754A1; US20220357139A1; RS61040B1; DK3494357T3; PL3494357T3; EP3494357A1; EP3494357B1

Abstract

Verfahren zum Herstellen von metallischen Vollgeschossen (1) für Übungspatronen, bei dem ein Metallrohling bereitgestellt wird, wobei der Metallrohling in einem Vorformschritt zu einem Geschossrohling (1a) mit einem hülsenförmigen Abschnitt (3a) umgeformt wird, der sich zu Abschluss des Vorformschritts über mehr als die Hälfte der größten axialen Rohlinghöhe (hRa) erstreckt, und wobei der Geschossrohling (1a) nach dem Vorformschritt in einem Innenkonturformschritt derart umgeformt wird, dass ein stirnseitiger Hülsenabschnitt (3b) des Geschossrohlings (1b) mit einer radial außenseitigen Hülsenwand (31b) im Wesentlichen konstanter Wandstärke und/oder zylindrischer Innenkontur (32b) gebildet wird, dass ein heckseitiger Hülsenabschnitt (5b) des Geschossrohlings (1b) mit einer von der Hülsenwand (31b) radial nach innen ragenden Schulter (35b) gebildet wird, und dass ein von der Schulter (35b) ausgehender Schacht (55b) gebildet wird, der sich in den heckseitigen Hülsenabschnitt (5b) des Geschossrohlings (1b) erstreckt, und wobei in dem Innenkontur-Formschritt der Geschossrohling (1b) derart geformt wird, dass der Deformationshohlraum (53) stirnseitig eine taillenförmige Einschnürung ausbildet, und/oder dass ein Abstand in Axialrichtung (A) zwischen der Schulter (35b) und einem Heck (71) größer wird als die axiale Höhe des zu Abschluss des Vorformschritts gegebenenfalls vorhandenen vollzylindrischen Stammabschnitts (7) des Geschossrohlings (1a), und wobei der Geschossrohling in einem Ogiven-Formschritt derart umgeformt wird, dass die stirnseitige Hülsenwand (31) eine abschnittsweise ogivenförmige Außenfläche bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von metallischen Vollgeschossen für Übungspatronen insbesondere zur Benutzung auf vorzugsweise polizeilichen Schießständen. Zur Verwendung auf polizeilichen Schießständen haben Geschosse für Übungspatronen den Anforderungen der „Technische Richtlinie (TR) Patrone 9 mm × 19, schadstoffreduziert” (insbesondere: Stand September 2009) zu entsprechen, unter der Maßgabe, dass für Übungsgpatronen einige in der genannten technischen Richtlinie an Einsatzpatronen gestellten Forderungen unter anderem hinsichtlich der endballistischen Wirkung, nicht erfüllt werden brauchen.
Ein gattungsgemäßes Vollgeschoss für Übungspatronen ist bekannt von EP 2 498 045 A1 . Das gattungsgemäße Vollgeschoss besteht aus einer stirnseitigen, bogenförmigen Ogive und daran anschließendem zylindrischen Bereich. Im Bereich der bogenförmigen Ogive ist das bekannte Vollgeschoss mit einer Ogivenwand ausgestattet, die einen Ogiven-Hohlraum umfänglich begrenzt und innenseitig mit Sollbruchstellen in Form von Kerben und Kanten gebildet ist. Diese Sollbruchstellen dienen als vorbestimmte Zonen zum Einleiten bzw. Begünstigen von Materialversagen. Sie erleichtern das Falten des Geschoss-Vollmaterials unter Bildung von Rissen in der Außenhaut der Ogive, wenn das Geschoss stirnseitig auf ein Ziel auftritt. Beim Auftreffen des Geschosses gemäß EP 2 498 045 A1 auf sein Ziel soll es sich pilzförmig deformieren („aufpilzen”). Beim Verformen des Geschosses wird dessen kinetische Energie in Verformungsenergie umgewandelt. Die Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungsenergie soll bei Übungspatronen-Geschossen möglichst schnell erfolgen, um zu verhindern, dass dem Geschoss eine ausreichende kinetische Energie verbleibt, um insbesondere Schutzwesten, beispielsweise polizeiliche Schutzwesten, zu durchschlagen. Bei dem bekannten Vollgeschoss für Übungspatronen hat sich als nachteilig herausgestellt, dass die Risswirkung der Sollbruchstellen dazu führen kann, dass das Geschoss beim Aufprall auf das Ziel oder eine harte Oberfläche, wie beispielsweise die Wand eines Schießstands, splittert. Das Splitter eines Übungsgeschosses kann für übende Schützen gefährliche Querschlagsplitter zur Folge haben.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein metallisches Vollgeschoss für Übungspatronen bereitzustellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet, insbesondere unter Einhaltung der „Technischen Richtlinie (TR) Patrone 9 mm × 19, schadstoffreduziert”, und bei dem das Splitter des Vollgeschosses beim Aufprall auf eine harte Oberfläche vermieden wird.
DE 83 28 476 U1 betrifft ein Geschoss für Übungsmunition, welches im Wesentlichen aus zwei fest miteinander verbundenen, heckseitig Einführungsband-aufnehmenden Geschossteilen gebildet ist, deren Heckteil als ein mit einem Bund versehenen Heckbolzen ausgebildet ist, der in das mantelförmige Haubenteil rückseitig eingesetzt ist und den inneren Hohlraum des Geschosses abschließt.
DE 10 2013 014 693 A1 betrifft ein Geschoss für Schießstand- und Übungspatronen mit einem zylindrischen Heckteil und einem bugseitigem Ogivenbereich, wobei der Ogivenbereich ein heckseitiges Ende und eine Geschosspitze aufweist.
DE 26 50 136 A1 befasst sich mit einem Geschoss zur Bekämpfung von Rechtsbrechern durch die Polizei.
US 5,259,320 A bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für ein Geschoss und ein Geschoss, das beim Aufschlag aufpilzt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von metallischen Vollgeschossen für Übungspatronen, vorzugsweise mit rotationssymmetrischem Ogivenhohlraum, insbesondere zur Benutzung auf vorzugsweise polizeilichen Schießständen. Bei dem Verfahren wird ein insbesondere aus abgelängtem Metalldraht gebildeter Metallrohling vorzugsweise mit zylindrischer Außenfläche bereitgestellt. Die Bereitstellung des Metallrohlings kann beispielsweise erfolgen, indem ein Metallrohling von einem Metalldraht vorbestimmter Länge, vorbestimmter Masse und/oder vorbestimmten Nenndurchmessers, insbesondere vorbestimmten Kaliber-Durchmessers abgetrennt (konfektioniert) wird. Zum Bereitstellen des Metallrohlings kann dieser aus einem Metalldraht spanend, beispielsweise durch Sägen oder Fräsen, oder spanlos, beispielsweise durch Stanzen oder Schneiden, abgelängt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann zum Bereitstellen des Metallrohlings ein Setzwerkzeug, wie eine Setzpresse bzw. Setzstation, verwendet werden. Beim Bereitstellen eines Metallrohlings unter Verwendung eines Setzwerkzeugs kann beispielsweise ein Metallrohling mit vorbestimmter Masse, beispielsweise auf 1/10 g, 1/100 g oder 1/1000 g genau bemessener Masse, bereitgestellt werden, welcher in einem an diesem Konfektionierschritt anschließendem Setzschritt mit einem Setzwerkzeug, vorzugsweise einer Setzpresse, insbesondere wie oben beschrieben, auf einen vorbestimmten Nenndurchmesser gebracht wird. Der bereitgestellte Metallrohling wird insbesondere mit vollzylindrischer Gestalt bereitgestellt. Wenn der Metallrohling unter Verwendung eines Setzwerkzeugs bereitgestellt wird, kann als Teil des Setzschritts eine beispielsweise kegelstumpfförmiger Zentrier-Aussparung stirnseitig in den Metallrohling eingebracht werden. Beim Durchführen eines Setz-Schritts kann an dem fussseitigen Ende des Metallrohlings, welcher im Verlauf des Herstellungsverfahrens zu einem fusseitigen Geschossteil umgebildet wird, welches in den Hals einer Übungs-Patronenhülse einzusetzen ist, gebildet werden. Beim Bereitstellen des Metallrohlings kann insbesondere in dem Setz-Schritt beispielsweise heckseitig an dem Metallrohling eine Kalotte und/oder eine außenseitige Phase bzw. boat-tail form geformt werden.
Erfindungsgemäß wird der Metallrohling in einem Vorformschritt zu einem Geschossrohling (erster Stufe) mit einem hülsenförmigen Abschnitt umgeformt, der sich zum Abschluss des Vorformschritts über mehr als die Hälfte der Größe der axialen Rohlinghöhe erstreckt, wobei insbesondere der hülsenförmige Abschnitt mit einer sich vorzugsweise stetig verjüngenden Innenkontur geformt wird. Die Innenkontur des hülsenförmigen Abschnitts des Geschossrohlings erster Stufe kann vorzugsweise kegelstupfförmig und/oder rotationssymmetrisch geformt sein. Es sei klar, dass die Verjüngung sich in Richtung des fussseitigen Endes des Geschossrohlings zuspitzt. Vorzugsweise nimmt die Dicke der Hülsenwand in Axialrichtung des Geschossrohlings erster Stufe insbesondere stetig zu. In dem Vorformschritt wird der Metallrohling vorzugsweise zu einem Geschossrohling mit im Wesentlichen zylindrischer Außenseite konstanten Durchmessers unter Ausbildung eines innenseitig hülsenförmigen Abschnitts mit einer sich vorzugsweise konisch verjüngenden Innenkontur geformt.
Beim Vorformschritt kann ein vollzylindrischer Stammabschnitt heckseitig des Geschossrohlings verbleiben, der sich in Axialrichtung über weniger als die Hälfte, weniger als 40%, weniger als 30%, weniger als 20%, weniger als 10% oder weniger als 5% der größten axialen Geschossrohlinghöhe erstreckt. Wenn der Geschossrohling beispielsweise wie oben beschrieben umgeformt wird, erstreckt sich die größte axiale Geschossrohlinghöhe zwischen dem oberen Ringende und dem unteren Ringende des Geschossrohlings. Vorzugsweise verbleibt ein vollzylindrischer Stammabschnitt des Geschossrohlings nach dem Vorformschritt. Alternativ kann bei dem Vorformschritt der Geschossrohling erster Stufe derart vollständig hülsenförmig umgeformt worden sein, dass der Geschossrohling (erster Stufe), insbesondere unter Bildung eines Axialdurchgangs, vollständig in Axialrichtung durchdrungen wurde. Ein vollständig durchdrungener Geschossrohling ist (nicht bloß abschnittsweise sondern) vollständig hülsenförmig. Falls am Fuß bzw. Heck eine Kalotte oder dergleichen ausgebildet wird oder wurde, sei klar, dass diese Kalotte eine andere Innenkontur als die sich vorzugsweise stetig verjüngende Innenkontur des in dem Vorformschritt gebildeten hülsenförmigen Abschnitts aufweist. Bei der vollständig durchdrungenen alternativen Ausgestaltung wird der Geschossrohling erster Stufe ohne verbleibenden vollzylindrischen Stammabschnitt, beziehungsweise mit einem verbleibenden vollzylindrischen Stammabschnitt der Höhe Null geformt. Vorzugsweise wird bei dem Vorformschritt der Nenndurchmesser der Außenseite des Metallrohlings in dem durch den Vorformschritt erzeugten Geschossrohlings erster Stufe insbesondere unverändert beibehalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der (vorgeformte) Geschossrohling (erster Stufe) nach dem Vorformschritt in einem Innenkonturformschritt zu einem (innenkonturgeformten) Geschossrohling (zweiter Stufe) umgeformt, und zwar derart, dass ein stirnseitiger bzw. vorderer Hülsenabschnitt des Geschossrohlings mit einer radial außenseitigen Hülsenwand im Wesentlichen konstanter Wandstärke und/oder zylindrischer Innenkontur gebildet wird, und dass ein hinterer bzw. fußseitiger Hülsenabschnitt des Geschossrohlings mit einer von der Hülsenwand radial nach innen ragenden Schulter gebildet wird, und dass ein von der Schulter insbesondere an deren radial innenseitigem Rand ausgehender Schacht gebildet wird, der sich in den hinteren Hülsenabschnitt des Geschossrohlings erstreckt, welcher Schacht insbesondere einen Mikrokanal und/oder einen Deformationshohlraum formt, wobei der Deformationshohlraum zumindest abschnittsweise zylindrisch und/oder zumindest abschnittsweise kegelförmig mit stirnseitiger Verjüngung geformt wird.
Der Innenkonturformschritt kann vorzugsweise mit einem sich insbesondere verjüngenden und/oder rotationssymmetrischen Innenkontur-Formstempel, wie einem Rundstempel, vorzugsweise in einer Geschossrohlingaufnahme oder Matrize erfolgen. Vorzugsweise wird bei dem Innenkontur-Formschritt der Durchmesser der zylindrischen Außenfläche des Geschossrohlings beibehalten.
Zum Abschluss des Innenkontur-Formschritts ist vorzugsweise ein Abstand in Axialrichtung zwischen der Schulter des Geschossrohlings zweiter Stufe und einem untersten Ende des innenkonturgeformten Geschossrohlings, das auch als Heck oder Fuß bezeichnet sein kann, großer als die axiale Höhe des zum Abschluss des Vorformschritts gegebenenfalls vorhandenen vollzylindrischen Stammabschnitts des Geschossrohlings. Vorzugsweise liegen am stirnseitigen Ende eines Mikrokanals die gegenüberliegenden Schulterflächen berührend aneinander. Der Geschossrohling zweiter Stufe kann bei dem Innenkontur-Formschritt unter Ausbildung eines kapillarartigen Mikrokanals mit lichter Weite weniger als 10 μm oder 1 μm ausgebildet werden. Zwischen dem stirnseitigem Hülsenabschnitt und dem gegebenenfalls heckseitig vorhandenen Deformationshohlraum des Geschossrohlings wird bei dem Innenkontur-Formschritt vorzugsweise eine sanduhrförmige Einschnürung gebildet. Während des Innenkontur-Formschritts kann der sich von der Schulter heckwärts erstreckende Schacht derart umgeformt werden, dass ein Hohlraum gebildet wird, der im Verlauf des Innenkontur-Formschritts zumindest teilweise aufgelöst wird, insbesondere unter Bildung eines Mikrokanals, indem die Innenfläche des Schachts nahe, vorzugsweise bis zu einem abschnittsweisen oder flächigen Kontakt, aneinander geführt wird.
Gemäß der Erfindung wird in dem Innenkontur-Formschritt der Geschossrohling (zweiter Stufe) derart umgeformt, dass der Deformationshohlraum stirnseitig eine taillenförmige Einschnürung ausbildet. Bei Ausbildung der taillenförmigen Einschnürung wird insbesondere zwischen dem Deformationshohlraum und der Schulter ein Mikrokanal ausgebildet, in dem die Innenwandfläche des Hülsenabschnitts flächig insbesondere berührend zusammengeführt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ein Abstand in Axialrichtung zwischen der Schulter und dem Fuß des Geschossrohlings (zweiter Stufe) größer werden als die axiale Höhe des zum Abschluss des Vorformschritts gegebenenfalls vorhandenen vollzylindrischen Stammabschnitts des Geschossrohlings (erster Stufe).
Gemäß der Erfindung umfasst das Verfahren einen Ogivenformschritt. In einem Ogivenformschritt, der nach dem Vorformschritt und insbesondere nach dem Innenkontur-Formschritt erfolgen kann, wird der Geschossrohling, insbesondere der Geschossrohling zweiter Stufe, derart umgeformt, dass die stirnseitige Hülsenwand eine zumindest abschnittsweise ogivenförmige Außenfläche bildet. Dabei kann insbesondere eine stirnseitige Öffnung aufrechterhalten werden, die vorzugsweise in eine von der Hülsenwand umfänglich definierten Ogivenhohlraum mündet. Vorzugsweise kann der Ogivenhohlraum stirnseitig von der Schulter definiert sein. Der Ogiven-Formschritt kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Geschossrohling erster oder zweiter Stufe mithilfe eines Heckstempels, der heckseitig den Geschossrohling hält, in ein Ogivenformwerkzeug mit ogivenförmiger Innenkontur gepresst wird, sodass die stirnseitige Hülsenwand, die durch den Vorformschritt sowie gegebenenfalls den Innenkontur-Formschritt definiert ist, radial nach innen gestaucht wird. Bei dem Ogiven-Formschritt wird vorzugsweise ein Ogivenhohlraum geformt, der von der Hülsenwand des Vollgechoss umgeben ist. Vorzugsweise wird in dem Ogiven-Formschritt der Geschossrohling (erster oder zweiter Stufe) zu einem Vollgeschoss insbesondere wie oben beschrieben umgeformt. Der in dem Ogiven-Formschritt gebildete Ogivenhohlraum wird vorzugsweise in Axialrichtung vollständig kantenfrei und/oder mit abgerundeten Kanten und/oder gerundeter Innenkontur geformt. Beispielsweise kann der Ogivenhohlraum in dem Ogiven-Formschritt im Wesentlichen glockenförmig ausgebildet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das mit den Ausführungen bzw. Weiterbildungen des Verfahrens wie oben beschrieben kombinierbar ist, erfolgt der Vorformschritt, der Innenkontur-Formschritt und/oder Ogiven-Formschritt, sowie gegebenenfalls der Ablängschritt und/oder der eventuell durchzuführende Setz-Schritt spanlos, insbesondere durch Kaltumformen, vorzugsweise durch Pressen. Ein spanloser Innenkontur-Formschritt kann beispielsweise unter Verwendung eines vorzugsweise sich verjüngenden, insbesondere rotationssymmetrischen Innenkontur-Formstempels, wie einem Rundstempel, in einer Geschossrohlingaufnahme oder Matrize erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines metallischen Vollgeschosses für Übungspatronen ferner eine oder mehrere Zwischen- und/oder Nachbehandlungsschritte, wie Beschichtungsschritte. In einem oder mehreren Beschichtungsschritten wird auf die äußere und/oder innere Oberfläche zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, eine Beschichtung aufgetragen. Eine Beschichtung wird vorzugsweise mit einer Beschichtungsdicke von weniger als 500 μm, weniger als 100 μm, weniger als 10 μm oder weniger als 3 μm oder 1 μm Dicke aufgetragen. Ein Beschichtungsschritt kann beispielsweise eine galvanische Beschichtung des Vollgeschosses umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines metallischen Vollgeschosses für Übungspatronen kann insbesondere dazu verwendet werden, ein erfindungsgemäßes metallisches Vollgeschoss gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung zu erzeugen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines metallischen Vollgeschosses für Übungspatronen kann vorzugsweise unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung zum Herstellen von metallischen Vollgeschossen für Übungspatronen durchgeführt werden. Es sei klar, dass ein erfindungsgemäßes metallisches Vollgeschoss (insbesondere gemäß dem ersten und/oder zweiten Erfindungsaspekt) gemäß einem oder mehreren Schritten des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gefertigt sein kann. Die Erfindung betrifft auch ein Geschoss, das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines metallischen Vollgeschosses für Übungspatronen wie oben beschrieben hergestellt wurde. Ein erfindungsgemäßes metallisches Vollgeschoss kann vorzugsweise mit einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung gefertigt sein.
Ferner ist ein metallisches Vollgeschoss für Übungspatronen insbesondere zur Benutzung auf vorzugsweise polizeilichen Schießständen vorgesehen, wobei das Vollgeschoss einen stirnseitigen Ogivenabschnitt und einen Zylinderabschnitt zum Halten des Vollgeschosses in einer Patronenhülse umfasst und in Axialrichtung eine Geschosslänge definiert. Vollgeschosse unterscheiden sich von Teilmantelgeschossen und Vollmantelgeschossen dadurch, dass ein Vollgeschoss einstückig insbesondere aus einem homogenen Material gebildet ist. Das Vollgeschoss ist insbesondere für Übungspatronen zur Verwendung in Handfeuerwaffen, also Revolver, Maschinenpistolen und/oder Pistolen vorgesehen. Ein metallisches Vollgeschoss kann auch für Übungspatronen für Gewehre vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Vollgeschoss für Übungspatronen bis zu einem Kaliber von 20 mm, insbesondere bis zu einem Kaliber von 12 mm, vorgesehen. Patronen bestehen in üblicher Weise aus einem Geschoss, einer Patronenhülse, Treibladungspulver und einem Anzündhütchen. Das Geschoss ist das von der Waffe abgeschossene Objekt. Das Gewicht eines Geschosses kann bei einem Patronen-Kaliber von 9 mm × 19 (Kaliber Luger oder Para) zwischen 3 g und 20 g, insbesondere zwischen 5 g und 15 g, vorzugsweise zwischen 5,5 g und 9 g, besonders bevorzugt zwischen 6,0 g und 6,3 g, beispielsweise 6,1 g, betragen, bei dessen Verwendung das Durchschlagen einer Schutzweste auszuschließen ist. Bedingt durch ihr Gewicht und ihre Form erreichen die Geschosse von behördenüblichen Patronen des Kalibers 9 mm Luger Mündungsgeschwindigkeiten von 340 mm/sec. oder mehr. Das Material des Vollgeschosses ist vorzugsweise bleifrei und/oder bleilegierungsfrei. Das Metall des Vollgeschosses weist vorzugsweise Kupfer auf. Insbesondere besteht das Metall des Vollgeschosses zu wenigstens 95%, wenigstens 99%, oder zu wenigstens 99,9% aus Kupfer. Besonders bevorzugt besteht das insbesondere unbeschichtete Geschoss aus Reinkupfer (Cu-ETP), vorzugsweise mit einem spezifischen Gewicht von 8,93 g/cm³, insbesondere aus CU-ETP1 nach DIN EN 1977 mit mindestens 99,9% Kupferanteil und weniger als 100 ppm Sauerstoff. Gemäß weniger bevorzugten Ausführungen kann das Metallmaterial des Vollgeschosses Messing sein (also eine Mischung aus Kupfer und Zink wie Tombak). Das spezifische Gewicht von Kupfer liegt bei 8,9 g/ccm. Das spezifische Gewicht von Zink liegt bei 7,2 g/ccm. Das spezifische Gewicht von Messing beträgt wenigstens 8,3 g/ccm, wobei das spezifische Gewicht von Tombak bei etwa 8,6 g/ccm liegt.
Vorzugsweise schließt an den insbesondere bogenförmigen Ogivenabschnitt vorzugsweise unmittelbar der Zylinderabschnitt des Vollgeschosses an. Der in Flugrichtung des Vollgeschosses vorne angeordnete Ogivenabschnitt kann als stirnseitig bezeichnet werden. Der in Flugrichtung des Geschosses hintere Zylinderabschnitt des Vollgeschosses kann als fußseitig oder heckseitig bezeichnet sein. Der Ogivenabschnitt ist in Axialrichtung vor dem Zylinderabschnitt des Vollgeschosses angeordnet. Der Zylinderabschnitt weist vorzugsweise im Querschnitt eine kreisförmige Außenkontur auf. Die Form des Zylinderabschnitts entspricht vorzugweise einem senkrechten bzw. geraden Kreiszylinder. Am heckseitigen Ende des Zylinderabschnitts kann ein Phasenabschnitt angeordnet sein, um das Einführen des Vollgeschosses in einen Hals einer Patronenhülse zu vereinfachen und/oder um ein besonders aerodynamisches Heckende auszubilden (das im Allgemeinen als „boat-tail” bezeichnet wird). Bevorzugt besteht das metallische Vollgeschoss aus dem stirnseitigen Ogivenabschnitt und dem heckseitigen Zylinderabschnitt.
Eine Ogive ist im streng geometrischen Sinn im dreidimensionalen Raum eine Form, die durch den Rotationskörper des Schnitts zweier Kreisbögen entsteht. An den geometrischen Begriff angeleimt bezeichnet man im Längsschnitt ähnlich geformte Profile von Spitzen ballistischer Geschosse, welche bei ihrer Fortbewegung einen möglichst geringen Luftwiderstand aufweisen sollen. Als Ogive kann insofern ein stromlinienförmiger Rotationskörper verstanden werden, der stirnseitig zugespitzt oder abgerundet (abgeflacht) sein kann.
Der Ogivenabschnitt weist eine Ogivenwand und einen von der Ogivenwand umfänglich begrenzten rotationssymmetrischen Ogivenhohlraum aufweist. Der Ogivenhohlraum des erfindungsgemäßen Hohlgeschosses erlaubt es dem Geschoss beim Aufprall auf ein Ziel oder einen anderen Widerstand eine Deformation in Form eines Zusammenstauchen zu vollführen. Beim Zusammenstauchen des erfindungsgemäßen Geschosses wird dessen kinetische Energie schnell in Verformungsenergie umgewandelt. Beim Zusammenstauchen des Geschosses verformt sich die Geschossspitze vorzugsweise relativ zum Zylinderabschnitt im Wesentlichen nur in Axialrichtung. Insbesondere erfolgt bei senkrechtem Aufprall des Geschosses auf einen flachen Widerstand vorzugsweise keine Deformation der Geschossspitze in Radialrichtung über den Durchmesser des unverformten Zylinderabschnitts hinweg. Der Ogivenhohlraum ist vorzugsweise leer, d. h. nur mit Umgebungsluft gefüllt. Eine den Ogivenhohlraum umgreifende Innenkontur, die durch die Ogivenwand definiert ist, ist vorzugsweise in Umfangsrichtung stufenfrei und/oder unterbrechungsfrei gebildet und/oder weist ausschließlich gerundete Kanten auf. Eine durch die Ogivenwand definierte Ogivenaußenseite ist vorzugsweise in Umfangsrichtung stufenfrei gebildet und/oder weist umfänglich, insbesondere vollumfänglich, eine konstante Wandstärke auf.
Vorzugsweise ist das Geschoss an bzw. nahe seiner Spitze härter als um heckwärtigen Bereich. Die Spitze kann beispielsweise eine Härte zwischen 110 HV0,5 bis 200 HV0,5, insbesondere 120 HV0,5 bis 160 HV0,5, vorzugsweise 130 HV0,5 bis 150 HV0,5 aufweisen. Der Zylinderabschnitt kann eine geringer Härte aufweisen, beispielsweise eine Härte zwischen 50 HV0,5 bis 160 HV0,5, insbesondere 75 HV0,5 bis 155 HV0,5, vorzugsweise 85 HV0,5 bis 150 HV0,5 aufweisen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung erstreckt sich ein vollzylindrischer, insbesondere also massiver, Stammabschnitt des Vollgeschosses in Axialrichtung über weniger als 45%, weniger als 40%, weniger als 30%, weniger als 20%, weniger als 10%, weniger als 5%, oder über 0%, vorzugsweise zwischen 40% und 0%, insbesondere zwischen 20% und 10% oder 0%, der Geschosslänge. Gegenüber von EP 2 498 045 A1 bekannten Vollgeschoss, bei dem ein Ogivenhohlraum im Bereich der stirnseitigen, bogenförmigen Ogive sich nur im Spitzenbereich des Geschosses befindet, sodass hinter dem Ogivenhohlraum einer langer, massiver Stammabschnitt gebildet ist, hat es sich überraschenderweise als vorteilhaft erwiesen, ein Vollgeschoss für Übungspatronen mit einem deutlich verkürzten Stammabschnitt oder unter vollständigem Verzicht auf einen Stammabschnitt auszubilden: Überraschenderweise ist dadurch die Stabilität des Geschosses nicht derart reduziert worden, dass die Gefahr einer splitterartigen Geschoss-Zerlegung eintritt. Auch wird die Selbstladefunktion üblicher halbautomatischer Handfeuerwaffen nicht beeinträchtigt. Mit der erfindungsgemäßen Reduktion der axialen Höhe eines vollzylindrischen Stammabschnitts wird dessen Stauch-Neigung deutlich verstärkt, sodass beim Aufprall des Geschosses dessen kinetische Energie überaus schnell und wirksam in Verformungsenergie umgewandelt werden kann. Die Sicherheit des übenden Schützen und anderer Personen auf dem Schießstand ist dadurch erheblich verbessert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, der mit dem oben genannten kombiniert werden kann, betrifft die Erfindung ein metallisches Vollgeschoss für Übungspatronen insbesondere zur Benutzung auf vorzugsweise polizeilichen Schießständen, wobei das Vollgeschoss einen stirnseitigen Ogivenabschnitt und einen Zylinderabschnitt zum Halten des Vollgeschosses in einer Patronenhülse umfasst. Der Ogivenabschnitt und/oder der Zylinderabschnitt können wie oben beschrieben ausgeführt sein. Anders als etwa bei Jagdgeschossen, bei denen mit dem Aufpilzen ein Kronblatt-förmiges Aufspreizen des Geschosses einhergehen soll, kann es bei Übungspatronen erwünscht sein, dass zur Vermeidung von Splitterneigung ein im Wesentlichen symmetrisches Zusammenstauchen oder Falten Radial nach innenohne Kronblattförmiges Aufspreizen einhergehen soll. Ein rotationssymmetrisches Zusammenstauchen oder Falten ohne Aufspreizen des Vollgeschosses wird durch die Rotationssymmetrie des Ogivenhohlraums, insbesondere frei von Stufen und/oder Änderungen der Wandstärke der Ogivenwand in Umfangsrichtung, gewährleistet. Der Ogivenhohlraum kann im Querschnitt vorzugsweise glockenförmig sein.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist der Ogivenhohlraum einen Boden auf. Der Boden des Ogivenhohlraums ist vorzugsweise heckseitig bzw. fern der Geschoss-Stirnseite angeordnet. Ausgehend von dem Boden des Ogivenhohlraums erstreckt sich gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt ein Schacht in den Zylinderabschnitt. Der sich in den Zylinderabschnitt erstreckende Schacht kann einen Mikrokanal und/oder einen Deformationshohlraum aufweisen. Der Deformationshohlraum des Schachts kann zumindest abschnittsweise zylindrisch und/oder zumindest abschnittsweise kegelförmig mit stirnseitiger Verjüngung geformt sein. Vorzugsweise ist der Deformationshohlraum herzförmig oder ideal-konusförmig.
Indem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ein Vollgeschoss mit einem Innenraum ausgestattet ist, der neben dem Ogivenhohlraum einen weiteren sich in Axialrichtung heckwärts erstreckenden Deformationshohlraum aufweist, wird eine radiale Aufprall-Deformation des Übungspatronen-Vollgeschosses über einen Großteil der Länge des Geschosses oder sogar die gesamte Länge des Geschosses begünstigt. Der sich von dem Boden des Ogivenhohlraums in den Zylinderabschnitt erstreckende Schacht kann auch als Spalt oder Schlund bezeichnet werden. Ein schlundartiger Schacht kann beispielsweise durch eine Parabel-trichterförmige Verjüngung ausgehend von dem Ogivenhohlraum realisiert sein, die einen insbesondere kapillarartigen Mikrokanal bereitstellt. Ein kapillarartiger Mikrokanal weist vorzugsweise eine mikroskopische Öffnungsweite auf. Entlang eines kapillarartigen Mikrokanals oder Kapillarabschnitts ist der Schacht zumindest abschnittsweise derart verengt bzw. eingeschnürt, dass die Schacht-Innenwand zu einer linienartigen Verengung geformt ist. Eine Verschmelzung des Metallmaterials des Vollgeschosses quer zu dessen Axialrichtung, insbesondere unter Aufhebung der Metall-Korngrenzen, findet entlang des Kapillarabschnitts vorzugweise nicht statt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Ogivenwand eine Ogivenwandstärke auf und das Vollgeschoss bildet im Zylinderabschnitt in Axialrichtung zumindest abschnittsweise eine ringförmige Deformationshülsenwand, die eine Deformationshülsen-Wandstärke aufweist. Dabei ist die Deformationshülsen-Wandstärke größer als die Ogivenwandstärke. Vorzugsweise erstreckt sich die Ogivenwand über zumindest 50%, vorzugsweise über zumindest 55% und/oder über höchstens 75%, vorzugsweise höchstens 60%, der Geschosslänge. Die Axialerstreckung der Deformationshülsenwand spannt sich vorzugsweise zwischen dem Boden des Ogivenhohlraums und, sofern vorhanden, dem Stammabschnitt des Vollgeschosses oder dem untersten Ende bzw. Fuß oder Heck des Vollgeschosses auf. Die Innenseite der Deformationshülsenwand begrenzt umfänglich einen vorzugsweise rotationssymmetrischen Deformationshohlraum und/oder Mikrokanal. Die Innenseite der ringförmigen Deformationshülsenwand kann eine diagonale lichte Weite aufweisen, vorzugsweise eine lichte Durchmesserweite aufspannen, die insbesondere sich in Axialrichtung ändert. In einem Mikrokanal kann sich die lichte Weite diagonal zwischen den gegenüberliegenden Deformationshülseninnenseiten über 10 μm und 1 μm, beispielsweise zwischen 10 μm und 500 μm oder etwa über 100 μm erstrecken. Ein Mikrokanal kann auch einen Kapillarabschnitt mit einer durchschnittlichen lichten Weite von weniger als 10 μm oder 1 μm aufweisen. Das heck- bzw. fußseitige Schachtende ist vorzugsweise am flachen Stumpf-Ende domförmig oder sacklochartig geformt.
In dem Ogivenhohlraum kann die lichte Weite bis zu mehrere Millimeter betragen. Beispielsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Vollgeschoss vom Kaliber 9 mm Luger ein Ogivenhohlraum eine lichte Weite bis zu 8 mm, vorzugsweise bis zu 7,5 mm, insbesondere etwa 7,46 mm, betragen.
Insbesondere ist die mittlere Deformationshülsen-Stärke (ermittelt in Radialrichtung über die Höhe des Deformationshülsenabschnitts in Axialrichtung) größer sein als die mittlere Ogivenwandstärke (ermittelt in Radialrichtung über die axiale Höhe des Ogivenabschnitts). Vorzugsweise ist die kleinste Deformationshülsen-Wandstärke größer als die größte Ogivenwandstärke. Vorzugsweise ist die insbesondere größte oder mittlere Ogivenwandstärke kleiner als die Hälfte des größten Außenradius des Vollgeschosses, insbesondere größer als die Hälfte des Vollgeschoss-Kalibers. Alternativ oder zusätzlich ist die Defomationshülsen-Wandstärke kleiner oder gleich dem Radius des Vollgeschosses, insbesondere kleiner oder gleich dem halben Kaliber des Vollgeschosses. Die Ogivenwandstärke kann insbesondere kleiner sein als 1/4 des größten Radius des Vollgeschosses, kleiner als 1/8 oder kleiner als 1/10 des halben Vollgeschoss-Radius sein. Insbesondere ist die Ogivenwandstärke kleiner als 3 mm, kleiner als 2 mm, kleiner als 1,5 mm, kleiner als 1 mm oder kleiner als 0,8 mm. Insbesondere ist die Ogivenwandstärke größer als 0,1 mm, größer als 0,3 mm, größer als 0,5 mm oder größer als 1 mm. Vorzugsweise ist die mittlere Ogivenwandstärke zwischen 1,0 mm und 1,5 mm dick.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Vollgeschoss stirnseitig stumpf. Ein stirnseitig stumpfes Vollgeschoss kann beispielsweise eine abgeflachte Geschossstirn aufweisen. Vorzugsweise kann der Öffnungswinkel des stumpfen Vollgeschosses an dessen stirnseitig vorderster Stelle, der als Spitze bezeichnet sein kann, großer als 150° sein. Der Öffnungswinkel des stumpfen Vollgeschosses an dessen Spitze liegt vorzugsweise zwischen 150° und 180°, insbesondere bei etwa 180°. Einen Millimeter axial von der Spitze eines stumpfen Vollgeschosses entfernt kann eine Öffnungswinkeltangente (der Geschossaußenseite) größer als 120° sein und insbesondere zwischen 120° und 140°, beispielsweise bei etwa 130°, liegen. In einem Abstand von 2 mm in Axialrichtung von der stumpfen Spitze eines Vollgeschosses kann eine Öffnungswinkeltangente (einer zweiten Stelle der Geschossaußenseite) größer als 90° sein, beispielsweise zwischen 90° und 110° liegen, insbesondere bei etwa 100°.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Vollgeschoss eine stirnseitige Öffnung auf, die in den Ogivenhohlraum mündet. Ein kleinster bzw. innerer Durchmesser der Öffnung ist größer als die mittlere oder kleinste Ogivenwandstärke und/oder ist größer als die Öffnungsweite eines Mikrokanals und/oder größer als 1 mm, 2 mm oder sogar 3 mm. Vorzugsweise ist die Öffnungsweite kleiner als 7 mm, kleiner als 5 mm oder kleiner als 4 mm. Besonders bevorzugt sind Vollgeschosse mit einer stirnseitigen Öffnungsweite von etwa 1,3 mm +/–0,15 mm. Überraschenderweise hat sich bei einer solchen Abmessung eine besonders gute Aerodynamik und ein vorteilhaftes Aufpilzverhalten insbesondere für Vollkupfergeschosse ergeben.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung erstreck sich der vollzylindrische Stammabschnitt in Axialrichtung über weniger als 3 mm, weniger als 2 mm, oder weniger als 1 mm. Alternativ oder zusätzlich kann am Heckende des Vollgeschosses eine Kalotte ausgespart sein, die beispielsweise domförmig, konusförmig oder kegelstumpfförmig sein kann. Die Kalotte ist vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch zu der Symmetrieachse bzw. Rotationsachse A des Vollgeschosses vorgesehen. Die Vollmaterial-Stammhöhe erstreckt sich bei Vorhandensein einer Kalotte zwischen deren Geschoss-stirnseitigem Apex und dem heckseitigen Ende des Schachts, der den Mikrokanal und/oder Deformationshohlraum bildet. Vorzugsweise ist die Kalotte kegelstumpfförmig oder kegelförmig mit einem Öffnungswinkel zwischen 100° und 140°, vorzugsweise etwa 100°, und/oder eine Kalotten-Tiefe in Axialrichtung von wenigstens 0,5 mm oder wenigstens 1 mm und höchstens 2,5 mm, vorzugsweise höchstens 2 mm, insbesondere etwa 1,5 mm. Insbesondere ist die Kalotte rotationssymmetrisch. Am Heckende des Zylinderabschnitts kann radialaußenseitig eine Phase, vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Phase, mit einem Öffnungswinkel zwischen 30° und 90°, insbesondere etwa 60°, und einer Phasenhöhe von weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, insbesondere etwa 0,5 mm ausgebildet sein. Das Kalottenvolumen beträgt weniger als 15 mm³, vorzugsweise weniger als 10 mm³, insbesondere etwa 9,8 mm³.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine den Ogivenhohlraum umfangende Innenkontur, die insbesondere durch die Ogivenwand definiert ist, in Axialrichtung vollständig gerundet, vorzugsweise stufenfrei gebildet und/oder weist ausschließlich gerundete Kanten auf. Die Innenkontur des Ogivenhohlraums verläuft in Axialrichtung vollständig stufenfrei und/oder vollständig sprungfrei gerundet, sodass vorzugsweis keine ausgeprägte Kerbwirkung entsteht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung entspricht das Vollgeschoss dem Kaliber 9 mm Luger. Bei einem Geschoss-Außendurchmesser von 9,02 mm bei einem als Kaliber 9 mm Luger gebildeten Vollgeschoss kann das Hohlraumvolumen des Ogivenhohlraums sowie gegebenenfalls der stirnseitigen Öffnung und/oder einem Deformationshohlraum und/oder einem Mikrokanal zwischen 150 mm³ und 200 mm³, vorzugsweise zwischen 185 mm³ und 192 mm³, insbesondere bei etwa 189 mm³, liegen. Die Masse eines erfindungsgemäßen Vollgeschosses vom Kaliber 9 mm Luger kann etwa 6,1 g betragen.
Bei einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Vollgeschosses entspricht dies einem von Kaliber .357 Mag., und kann einen Außendurchmesser von mehr als 9,12 mm aufweisen. Bei einem erfindungsgemäßen Vollgeschoss mit Kaliber .357 Mag. kann das Hohlraumvolumen des Ogivenhohlraums sowie gegebenenfalls des Hohlraums der stirnseitigen Öffnung und/oder dem Deformationshohlraum und/oder einem Mikrokanal zwischen 150 mm³ und 220 mm³, insbesondere bei etwa 196 mm³ liegen.
Bei einer bevorzugten Ausführung entspricht das erfindungsgemäße Vollgeschoss dem Kaliber .40 S & W. Ein erfindungsgemäßes Vollgeschoss vom Kaliber .40 S & W kann einen Außendurchmesser von 10,17 mm aufweisen. Bei einem erfindungsgemäßen Vollgeschoss vom Kaliber .40 S & W kann das Hohlraumvolumen zwischen 250 mm³ und 290 mm³, vorzugsweise zwischen 260 mm³ und 280 mm³, insbesondere zwischen 270 mm³ und 273 mm³, beispielsweise bei etwa 271,5 mm³ liegen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung entspricht das Vollgeschoss dem Kaliber .44 Rem. Mag. Ein erfindungsgemäßes Vollgeschoss vom Kaliber .44 Rem. Mag. kann einen Außendurchmesser von 10,97 mm aufweisen. Bei einem erfindungsgemäßen Vollgeschoss vom Kaliber .44 Rem. Mag. kann das Hohlraumvolumen des Ogivenhohlraums sowie gegebenenfalls dem Hohlraum der stirnseitigen Geschossöffnung und/oder dem Deformationshohlraum und/oder dem Mikrokanal zwischen 320 mm³ und 360 mm³ und insbesondere zwischen 330 mm³ und 350 mm³, vorzugsweise zwischen 339 mm³ und 343 mm³, weiter bevorzugt zwischen 340 mm³ und 341 mm³, insbesondere bei etwa 340,5 mm³ liegen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung entspricht das Vollgeschoss dem Kaliber .45 ACP. Bei einem erfindungsgemäßen Geschoss vom Kaliber Kaliber .45 ACP kann der Geschoss-Außendurchmesser 11,48 mm betragen. Bei einem erfindungsgemäßen Vollgeschoss vom Kaliber .45 ACP kann ein Hohlraumvolumen des Ogivenhohlraums sowie gegebenenfalls einem Öffnungsvolumen einer stirnseitigen Geschossöffnung und/oder einer Deformationshohlraum und/oder einem Mikrokanal zwischen 370 mm³ und 410 mm³ betragen, vorzugsweise zwischen 380 mm³ und 400 mm³, insbesondere zwischen 388 und 393 mm³, insbesondere zwischen 389 mm³ und 391 mm³, vorzugsweise etwa 390,5 mm³.
Bei dem erfindungsgemäßen metallischen Vollgeschoss für Übungspatronen weist der Ogivenabschnitt eine Ogivenwand und einen von der Ogivenwand umfänglich insbesondere in Radialrichtung, vorzugsweise vollumfänglich begrenzten rotationssymmetrischen Ogivenhohlraum auf.
Die Erfindung betrifft auch eine Werkzeug-Anordnung, insbesondere einen Pressen-Anordnung, zum Herstellen von metallischen Vollgeschossen für Übungspatronen, vorzugsweise mit rotationssymmetrischen Ogivenhohlraum, insbesondere für vorzugsweise polizeiliche Übungs-Schießstände. Die erfindungsgemäße Werkzeug-Anordnung ist insbesondere zum Herstellen eines wie oben beschriebenen metallischen Vollgeschosses ausgestaltet. Eine erfindungsgemäße Werkzeug-Anordnung umfasst eine Vorformpresse bzw. eine Vorformstation mit einer hohlzylindrischen, insbesondere idealzylindrischen, Geschossrohlingaufnahme bzw. Vorformmatrize, die in Axialrichtung durch eine Bodenseite, insbesondere einen Heckstempel, begrenzt ist, einen Vorformstempel, aufweisend einen sich in Axialrichtung zu einer Frontfläche vorzugsweise zumindest abschnittsweise konisch, insbesondere kegelstumpfförmig, verjüngenden, insbesondere rotationssymmetrischen, Vorformabschnitt. Der Vorformstempel weist insbesondere ferner einen Führungsabschnitt auf, der in Radialrichtung formkomplementär zur der Geschossrohlingaufnahme ist und insbesondere sich in Axialrichtung an den Vorformabschnitt anschließt.
Erfindungsgemäß ist der Vorformabschnitt relativ zu der Bodenseite zum Formen eines Geschossrohlings bis zu einer Vorform-Endstellung beweglich, in der der Vorformstempel, die Bodenseite und die Geschossrohlingaufnahme eine Vorform-Kavität für den vorgeformten Geschossrohling (erster Stufe) definiert. Die Vorformpresse kann einen Antrieb zum Pressen des Vorformabschnitts in einen in der Geschossrohlingaufnahme angeordneten Geschossrohlings umfassen. Die Bodenseite der Vorformstation ist bevorzugt durch einen Heckstempel realisiert, der relativ zum Vorformstempel und/oder zur Geschossrohlingaufnahme in Axialrichtung beweglich ist.
Erfindungsgemäß ist in der Vorformendstellung ein Axialabstand zwischen der Bodenseite der Vorformpressen-Geschossrohlingaufnahme (der Bodenseite der Matrize der Vorformstation) und der Frontfläche des Vorformstempels geringer als 45%, insbesondere geringer als 40%, geringer als 30%, geringer als 20%, geringer als 10% oder geringer als 5%, einer größten Höhe der Kavität in Axialrichtung. Wenn der Vorformabschnitt des Vorformstempels kegelstumpförmig ist, kann sich die größte Höhe der Kavität zwischen der Basis der Kegelstumpfform des Vorformstempels und einem hiervon weitest entfernten Teil der Bodenseite der Vorformpressen-Geschossrohlingaufnahme, vorzugsweise der stirnseitigen Oberseite des Heckstempels, erstrecken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung umfasst die Werkzeug-Anordnung ferner eine Innenkontur-Formpresse. Die Innenkontur-Formpresse bzw. Innenkontur-Station hat eine hohlzylindrische, insbesondere idealzylindrische, Geschossrohlingaufnahme bzw. Innenkonturform-Außenmatrize, die in Axialrichtung durch eine (Innenkontur-)Bodenseite, insbesondere einen Heckstempel, begrenzt ist. Die Innenkontur-Formpresse kann dieselbe Geschossrohlingaufnahme und/oder dieselbe Bodenseite, vorzugsweise denselben Heckstempel, umfassen, wie die Vorformpresse. Die Innenkontur-Formpresse kann gegenüber der Vorformpresse eine andere Geschossrohlingaufnahme und/oder eine andere Bodenseite, vorzugsweise einen anderen Heckstempel, umfassen. Die Innenkontur-Formpresse umfasst einen Innenkontur-Formstempel, aufweisend einen sich in Axialrichtung zu einer Frontfläche des Innenkontur-Formstempels erstreckenden Innenkontur-Formabschnitts. Der Innenkontur-Formabschnitt ist relativ zu der Bodenseite der Innenkontur-Formpresse zum Formen des Geschossrohlings bis zu einer Innenkontur-Form-Endstellung beweglich, in der der Innenkontur-Formstempel, die Bodenseite und die Geschossrohlingaufnahme eine Innenkontur-Form-Kavität für den innenkonturgeformten Geschossrohling (zweiter Stufe) definieren. Die Bodenseite der Innenkontur-Formstation ist bevorzugt durch einen Heckstempel realisiert, der relativ zum Innenkontur-Formstempel und/oder zur Geschossrohlingaufnahme in Axialrichtung beweglich ist.
Der Innenkontur-Formstempel kann einen Innenkontur-Formstempel-Führungsabschnitt aufweisen, der in Radialrichtung formkomplementär zu der Geschossrohlingaufnahme der Innenkontur-Presse ausgebildet ist, und der insbesondere sich in Axialrichtung die den Innenkontur-Formabschnitt anschließt. Die Innenkontur-Formpresse kann einen Antrieb zum Pressen des Innenkontur-Formabschnitts in einen in der Geschossrohlingaufnahme angeordneten Geschossrohling aufweisen. Der Antrieb der Innenkontur-Formpresse kann derselbe oder ein anderer Antrieb sein als der der Vorformpresse.
Gemäß der bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung ist insbesondere in der Innenkontur-Form-Endstellung ein Axialabstand zwischen dem Boden und der Frontfläche der Innenkontur-Presse größer als der Axialabschnitt zwischen dem Boden der Vorformpresse und der Frontfläche des Vorformstempels in der Vorform-Endstellung. Das Verwenden voneinander unterschiedlicher Vorformpress- und Innenkontur-Press-Werkzeuge gestattet es, einen Geschossrohling in einen Vorformschritt spanlos, insbesondere durch Kaltumformung zumindest abschnittsweise oder vollständige hülsenförmig durch Ein- oder Durchstanzen umzuformen, und in einem Innenktonturformschritt eine vordefinierte Innenkontur in den Geschossrohling einzubringen. Durch die Verwendung unterschiedlicher Werkzeuge lassen sich gewünschte Innenkonturen besonders präzise, insbesondere unter Einbringen gewünschter Vorspannung, herstellen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Pressen-Anordnung kann die Frontfläche des Innenkontur-Formstempels als stumpfe Konusspitze, insbesondere mit abgerundeten Frontrandkanten, gebildet sein. Eine stumpfe Konusspitze kann einen Öffnungswinkel zwischen 140° und 180°, beispielsweise zwischen 150° und 170°, insbesondere etwa 160° aufweisen. Wenn ein Innenkontur-Formstempel mit stumpfer Konusspitze und Hülsenformabschnitt mit im Wesentlichen zylindrischer Außenkontur (oder einer abgerundete Frontrandkante) vorgesehen ist, kann er als Rundstempel bezeichnet sein. Die abgerundete Frontrandkante kann einen Rundungsradius von wenigstens 0,5 mm, wenigstens 1 mm, wenigstens 1,5 mm oder wenigstens 2 mm und/oder höchstens 10 mm, höchstens 5 mm, höchstens 3 mm oder höchstens 2,5 mm aufweisen. Vorzugsweise beträgt ein Ogiven-Krümmungsradius nahe der Spitze zwischen 1 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 4 mm, insbesondere etwa 3,1 mm. Nahe dem Zylinderabschnitt beträgt ein Ogiven-Krümmungsradius zwischen 10 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 20 mm und 30 mm, insbesondere etwa 23,5 mm.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung kann der Innenkontur-Formabschnitt in Axialrichtung abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, als Hülsenformabschnitt mit im Wesentlichen zylindrischer oder kegelstumpfförmiger Außenkontur gebildet sein. Eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur kann eine Entformungsschräge von weniger als 1°, insbesondere weniger als 0,5°, aufweisen. Beispielsweise kann ein im Wesentlichen zylindrischer Hülsenformabschnitt eine Zylinder-Radiusdifferenz von etwa 0,03 mm bei einer Zylinder-Länge von etwa 6 mm aufweisen. Der Innenkontur-Formabschnitt kann, insbesondere angrenzend zu einem eventuell vorgesehenen Führungsabschnitt des Innenkontur-Formstempels, beispielsweise wie oben beschrieben, einen kegelstumpfförmigen Übergangsabschnitt aufweisen, der sich in Radialrichtung von dem Innenkontur-Formabschnitt zu dem Führungsabschnitt erstreckt, wobei der Übergangsabschnitt vorzugsweise einen Öffnungswinkel zwischen 60 und 120°, insbesondere 90° aufweist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung, die mit der bzw. den vorherigen kombinierbar ist, ist die Verjüngung des Vorform-Abschnitts des Vorform-Stempels spitzer als die vorzugsweise sich verjüngende Außenkontur (oder im Wesentlichen zylindrische Außenkontur) des Innenkontur-Formabschnitts, insbesondere des Hülsenformabschnitts des Innenkontur-Formstempels. Es sei klar, dass eine spitzere Kontur einen kleineren Öffnungswinkel als eine stumpfere Außenkontur aufweist. Gemäß dieser bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung ist der Innenkontur-Formstempel im Verhältnis zu dem Vorform-Stempel kürzer und stumpfer. Bevorzugt ist der Vorformstempel kegelstumpfförmig, insbesondere mit flacher Fronfläche und abgerundeter Frontflächen-Randkante, und länger in Axialrichtung als die Länge des Innenkontur-Formstempels. Der Innenkontur-Formstempel kann vorzugsweise im Wesentlichen vollzylinderförmig mit stumpfer Frontfläche und abgerundeter Frontrandkante ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Innenkontur-Stempel rotationssymmetrisch. Der Formformstempel erlaubt ein weitgehendes oder vollstandiges Durchstechen des Geschossrohlings in Axialrichtung. Der Innenkontur-Formstempel ermöglicht ein Zusammenstauchen eines Teils des Materials des Vollgeschoss-Rohlings unter Ausbildung einer Schulter und das abschnittsweise Bilden eines Hülsenabschnitts mit relativ großvolumigem Innenhohlraum, welcher mit einem oder mehreren weiteren Werkzeug(en) der Werkzeug-Anordnung zu einem Ogiven-Hohlraum umformbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung umfasst die Werkzeug-Anordnung ferner eine Setzpresse bzw. Setzstation, die eine hohlzylindrische, insbesondere idealzylindrische, Metallrohlingaufnahme bzw. Setzmatrize aufweist, die in Axialrichtung durch eine Bodenseite, die vorzugsweise durch einen Heckstempel realisiert ist, begrenzt ist. Matrize bzw. Metallrohlingaufnahme und Bodenseite (Setz-Heckstempel) der Setzpresse können sich wiederum gegenüber der Geschossrohlingaufnahme und/oder der Bodenseite der Vorformpresse und/oder der Innenkontur-Formpresse (Vorform- und/oder Innenkonturform-Heckstempel) unterscheiden, oder dieselbe(n) sein. Bei der Ausführung der Werkzeug-Anordnung mit Setzpressen weist diese ferner einen Seztstempel auf, der relativ zu der Bodenseite der Setzpresse zum Formen eines Metallrohlings bis zu einer Setz-Endstellung beweglich ist, in der der Setzstempel und die Geschossrohlingaufnahme eine Setz-Kavität mit vorbestimmter lichter Weite zum Definieren eines konstanten Außendurchmessers, insbesondere des Kaliber-Durchmessers, des Metallrrohlings bilden. Die Bodenseite der Setzstation ist bevorzugt durch einen Heckstempel realisiert, der relativ zum Setzstempel und/oder zur Matrize in Axialrichtung beweglich ist.
Vorzugsweise umfasst der Setzstempel einen zur der Metallrohlingaufnahme und/oder der Bodenseite koaxialen, in Axialrichtung in die Kavität vorstehenden Zentriernoppen zum Einbringen einer zentralen, koaxialen Zentrieraussparung in den Metallrohling. Alternativ oder zusätzlich weist die Bodenseite der Setzpresse eine insbesondere relativ zu der Metallrohlingaufnahme und/oder dem Setzstempel koaxiale, in Axialrichtung A in die Kavität vorstehende Kalotten-Form zum Einbringen einer Kalotte in den Rohling auf, die vorzugsweise kegelförmig, kegelstumpfförmig oder domförmig ist.
Zusätzlich oder alternativ kann die Bodenseite der Rohlingaufnahme der Setzpresse radial außenseitig eine umlaufende Keilform zum Bilden einer Geschossheck-Phase bzw. Geschossheck-Phase zum Einsetzen des Geschosses in den Hals einer Patronenhülse und/oder zum Bilden eines sogenannten „boat-tail” aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung, die mit den vorherigen kombinierbar ist, umfasst eine erfindungsgemäße Werkzeug-Anordnung ferner eine Ogiven-Formpresse bzw. Ogivenformstation, die eine hohlzylindrische Geschossrohlingaufnahme bzw. Ogivenmatrize aufweist, die in Axialrichtung durch eine konkave, ogivenförmige Bodenseite, vorzugsweise einen Spitzenstempel, insbesondere mit stumpfen Stirnende begrenzt ist, und die einen Geschossfuß- bzw. -heckstempel zum Halten und/oder Zentrieren des Fussendes (des Hecks) des Innenkontur-geformten Geschossrohlings aufweist, der relativ zu der Bodenseite zum Formen des Vollgeschosses bis zu einer Ogivenform-Endstellung beweglich ist, in der der Geschossfußstempel, die Geschossrohlingaufnahme und die Bodenseite eine Kavität definieren, die ein Geschossnegativ mit einem Ogivenabschnitt und daran vorzugsweise unmittelbar angrenzendem Zylinderabschnitt definiert.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Werkzeug-Anordnung dazu ausgestaltet, ein erfindungsgemäßes Vollgeschoss gemäß dem ersten und/oder zweiten Erfindungsaspekts zu erzeugen. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeug-Anordnung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ausgestaltet sein.
Die Erfindung betrifft auch eine Patrone mit einem, insbesondere genau einem, erfindungsgemäßen Vollgeschoss. Ferner betrifft die Erfindung eine Handfeuerwaffe, vorzugsweise eine Kurzwaffe, wie eine Pistole oder ein Revolver, oder eine Maschinenpistole, die wenigstens fünf Übungspatronen mit erfindungsgemäßem metallischem Vollgeschoss umfasst. Vorzugsweise ist die Handfeuerwaffe bzw. des Vollgeschosses für Patronen mit einem Kaliber von höchsten 20 mm, insbesondere höchstens 12 mm, ausgelegt. Insbesondere kann die Patrone bzw. Handfeuerwaffe für das Kaliber 9 mm Luger, .357 Mag., .40S&W, .44 Rem. Mag. oder .45 ACP ausgelegt sein.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:
1a eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Vollgeschoss gemäß einer ersten Ausführung;
1b eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie I.-I. eines erfindungsgemäßen Vollgeschosses gemäß 1a;
2 eine Schnittansicht eines anderen erfindungsgemäßen Vollgeschosses;
3 eine Schnittansicht eines anderen erfindungsgemäßen Vollgeschosses;
4 eine Schnittansicht eines anderen erfindungsgemäßen Vollgeschosses;
5 eine Schnittansicht eines anderen erfindungsgemäßen Vollgeschosses;
6 eine Schnittansicht eines anderen erfindungsgemäßen Vollgeschosses;
7 eine schematische Schnittansicht eines benutzten erfindungsgemäßen Vollgeschosses;
8 eine Setzpresse einer Werkzeug-Anordnung;
9a eine Vorform-Presse einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung;
9b ein vorgeformter Geschossrohling;
9c ein anderer vorgeformter Geschossrohling;
10a eine Innenkontur-Formpresse;
10b ein innenkonturgeformter Geschossrohling; und
11 eine Ogiven-Formpresse.
1a zeigt eine Draufsicht auf ein Vollgeschoss 1 und 1b eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie I.-I.. Das Vollgeschoss 1 umfasst einen stirnseitigen Ogivenabschnitt 3 und einen fußseitigen Zylinderabschnitt 5. Wie in der Schnittdarstellung gemäß 1b gut zu erkennen ist, ist das Vollgeschoss 1 einstückig aus einem homogenen Material gefertigt. Das Material des Vollgeschosses 1 ist vorzugsweise Kupfer. Die Oberfläche des Geschosses 1 kann mit einer dünnen Beschichtung versehen sein. In dem Ogivenabschnitt 3 hat das Geschoss 1 eine ogivenartig gebogene, rotationssymmetrische Außenkontur 34, die an der Stirnseite 13 des Geschosses 1 von einer kreisförmigen Öffnung 11 durchbrochen ist. An der Spitze bzw. Stirn 13 des Geschosses 1 ist zur Rotationsachse A des Geschosses 1 konzentrisch und vorzugsweise rotationssymmetrisch die Öffnung 11 mit dem Öffnungsdurchmesser d_O vorgesehen. Ausgehend von der Geschossspitze 13 erstreckt sich kuppelartig die Ogivenwand 31 mit ogivenförmiger Außenkontur 34. Die Außenkontur 34 beschreibt in Axialrichtung A ausgehend von der Geschossspitze 13 eine sich kontinuierlich gerundet aufweitende Ogivenform. Nahe der Spitze 3 hat das Geschoss 1 einen Rundungsradius von etwa 3,1 mm. Nahe dem Zylinderabschnitt liegt der Rundungsradius der Außenkontur 34 bei etwa 23,5 mm.
Der Öffnungswinkel der Außenkontur 34 hinsichtlich der Rotationsachse A ist zunächst (nahe der Geschossspitze 13) stumpf, sodass insbesondere infolge der stirnseitigen Öffnung 11, eine stumpfe Geschossspitze 13 mit einem Öffnungswinkel von 150° bis 180°, vorzugsweise etwa 180° gebildet ist. Ausgehend von der stumpfen Spitze 13 des Geschosses 1 nimmt der Öffnungswinkel der Außenkontur 34 des Ogivenabschnitts 3 vorzugsweise kontinuierlich zu.
Bei dem 1 dargestellten Vollgeschoss 1 liegt der Öffnungswinkel bezogen auf eine Tangente der Außenkontur 34 in einem axialen Abstand von etwa 1 mm zu der stumpfen Spitze 13 des Geschosses 1 zwischen 120° und 140°, insbesondere bei etwa 130°.
In einem Abstand von etwa 2 mm in Axialrichtung A zu der stumpfen Spitze 13 des Geschosses 1 beträgt der tangentiale Öffnungswinkel zwischen 110° und 90°, insbesondere etwa 100°. Bei dem in 1 dargestellten Vollgeschoss 1 verläuft die ogivenförmige Außenkontur 34 des Ogivenabschnitts 3 derart, dass nach etwa 8 mm bis 11 mm, vorzugsweise zwischen 9 mm und 10 mm, insbesondere bei etwa 9,6 mm, die in Axialrichtung A orientierte Tangente an der Außenkontur 34 im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse A des Geschosses 1 verlauft. Ab dieser Stelle erstreckt sich die Außenkontur 34 in dem Zylinderabschnitt 5 des Geschosses 1. In dem Zylinderabschnitt 5 verläuft die Außenkontur 34 des Geschosses 1 im Wesentlichen idealzylindrisch. Im Zylinderabschnitt 5 ist die Außenkontur 34 des Geschosses 1 im Wesentlichen durchgehend parallel zu der Rotationsachse A des Geschosses 1 angeordnet. Der Zylinderabschnitt 5 definiert den größten Durchmesser D_Z, der als Geschossdurchmesser oder Kaliber-Durchmesser bezeichnet sein kann. Der Außendurchmesser D_Z eines Geschosses für eine Übungspatrone vom Kaliber 9 mm Luger kann 9,02 mm messen. Der Zylinderabschnitt 5 des Geschosses 1 ist dazu vorgesehen, zumindest teilweise in Axialrichtung A in den (nicht dargestellten) Hals einer (nicht dargestellten) Patronenhülse eingeführt zu werden.
Der Zylinderabschnitt erstreckt sich in Axialrichtung des Geschosses 1 über 5 mm bis 10 mm, vorzugsweise zwischen 6 mm und 9 mm, insbesondere zwischen 7 mm und 8 mm, bevorzugt zwischen 7,2 mm und 7,8 mm, besonders bevorzugt liegt sie bei etwa 7,5 mm.
An dem von der Spitze bzw. Stirnseite 13 entfernten Ende 71 des Geschosses 1 hat das Geschoss 1 einen flachen, sich quer, insbesondere rechtwinklig zu der Rotationsachse A erstreckenden Fußabschnitt oder Fuß. In den Fuß 71 des Geschosses 1 kann eine Kalotte 73 eingebracht sein, die vorzugsweise zu der Rotationsache A koaxial und konzentrisch ist. Die Kalotte 73 ist vorzugsweise konusförmig und verjüngt sich stirnseitig. Eine sich stirnseitig verjüngende Kalotte 73 kann alternativ beispielsweise domförmig oder kegelstumpfförmig sein. Die Kalotte 73 hat vorzugsweise in Axialrichtung A eine Tiefe von 1,5 mm.
Die Heckseiten-Randkante 75 zwischen dem flachen Heck 71 und der zylindrischen Außenkontur 34 im Bereich des Zylinderabschnitts 5 des Geschosses 1 ist vorzugsweise durch einen phasenartigen Konusabschnitt 75 realisiert. Der Konusabschnitt 75 kann sich beispielsweise 1 mm in Axialrichtung A erstrecken und einen Öffnungswinkel von vorzugsweise etwa 60° aufweisen. Ein Konusabschnitt 75 kann auch als längerer und/oder spitzerer sogenannter „boat-tail” Abschnitt gebildet sein.
Das Geschoss 1 weist einen glockenförmigen, rotationssymmetrischen Ogivenhohlraum 33 auf, der vollumfänglich in Radialrichtung R von der Ogivenwand 31 umgeben ist. Stirnseitig mündet der Ogivenhohlraum 33 in die Öffnung 11 des Geschosses 1. Die schmalste lichte Weite der Öffnung 11 definiert einen Öffnungsdurchmesser d_O, der zwischen 1 mm und 5 mm, vorzugsweise etwa 3 mm, groß ist. Die Innenwand 15 der Öffnung 11 umgibt die Öffnung 11 ringförmig. Vorzugsweise bildet die Innenwand 15 einen in Umfangsrichtung radial und/oder axial stufenfreien Ringrand. Insbesondere kann die Innenwand 15 der Öffnung 11 kantenfrei und/oder vollständig gerundet übergehen in die Außenkontur 34 des Ogivenabschnitts 3. Wie in der in 1a gezeigter Draufsicht auf das Geschoss 1 gut zu erkennen, ist die Innenwand 15 der Öffnung 11 in Umfangsrichtung unterbrechungsfrei. Die Innenwand 15 ist vorzugsweise frei von sich axial erstreckenden Kerben und/oder Stufen. Die Spitze 13 des Geschosses 1 ist vorzugsweise durch einen im Wesentlichen glatten ringförmigen Übergang von der Innenwand 15 zu der Außenkontur 34 gebildet.
In Axialrichtung A mündet die Öffnung 11 in den Ogivenhohlraum 33. Der Übergang von der Öffnung 11 zu dem Ogivenhohlraum 33 kann vorzugsweise vollständig abgerundet sein. Bei der dargestellten Ausführung eines Geschosses gemäß 1b ist zwischen dem Ogivenhohlraum 33 und der Öffnung 11 eine stumpfe Ringrandkante mit einem stumpfen Öffnungswinkel größer als 135° gebildet.
Die Innenkontur 32 der Ogivenwand 31, die die Form des Ogivenhohlraums 33 umfänglich definiert, ist in Axialrichtung A stetig gerundet. Die Innenkontur 32 der Ogivenwand 31 ist in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig rotationssymmetrisch und insbesondere stetig gerundet. In Umfangsrichtung weist die Innenkontur 32, die den Ogivenhohlraum 33 umgibt, keine Stufen, Sprünge, Kanten oder Vorsprünge auf. Die Ogivenwand 31 ist umfänglich vorzugsweise vollständig frei von axialen Nuten, Vorsprüngen, Kerben oder dergleichen.
Der Boden 35 des Ogivenhohlraums 33 ist durch Schultern 35 gebildet, die ausgehend von der Ogivenwand 31 in Radialrichtung nach innen hervorstehen. Die Rundungen der Innenkontur 32 gehen vorzugsweise stufenfrei und/oder kantenfrei, vorzugsweise vollständig gerundet, in den Boden 35 über. Die Rundungen der Innenkontur 32 entlang der Ogivenwand 31 sind vorzugsweise mit Krümmungsradien gebildet, die wenigstens 0,5 mm bis zu 5 mm groß sind. Vorzugsweise weist die Innenkontur 32 der Ogivenwand 31 Krümmungsradien auf, die wenigstens 0,5, wenigstens 0,75 oder wenigstens 1 mm groß sind.
Die Wandstärke der Ogivenwand 31 in Radialrichtung R liegt vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 3 mm. Insbesondere kann die Wandstärke der Ogivenwand 31 zwischen 0,5 mm und 2 mm liegen. Die kleinste Wandstärke in Radialrichtung der Ogivenwand 31 liegt vorzugsweise bei mehr als 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 1,0 mm und 1,5 mm. Quer zur Wand kann die Wandstärke größer als 1 mm sein.
Ein erfindungsgemäßes Vollgeschoss 1 kann einen Hohlraum aufweisen, der den Ogivenhohlraum 33 und die Öffnung 11 umfasst, welcher sich in Axialrichtung A vollständig zumindest über den Ogivenabschnitt 3 erstreckt.
Die nach innen ragende Schulter 35, die den Boden des Ogivenhohlraums 33 definiert, und die vorzugsweise den Ogivenhohlraum 33 insbesondere vollständig in Axialrichtung A fußseitig begrenzt, kann mittig eine Öffnung oder Mündung 37 aufweisen. Die Höhe des Ogivenabschnitts 3 in Axialrichtung A hat das Bezugszeichen l_O. Die Mündung 37 ist vorzugsweise zu der Axialrichtung A konzentrisch und/oder koaxial. Ausgehend von der Mündung 37 erstreckt sich in Axialrichtung A fußseitig des Ogivenhohlraums 33 ein Schacht 55 in den Zylinderabschnitt 5 des Geschosses 1. Der Schacht 55 beginnt am Fuße des Ogivenhohlraums 33. Der Schacht 55 kann sich mit einer schlundartigen Öffnung oder Mündung 37 in den Ogivenhohlraum 33 öffnen. Der in 1b dargestellte Schacht 55 weist einen Mikrokanal 57 und einen Deformationshohlraum 53 auf. Im Bereich des Mikrokanals 57 stoßen die einander diagonal gegenüberliegenden Schachtinnenrandabschnitte zusammen. Im Bereich des Mikrokanals 57 kann ein Kapillarabschnitt gebildet sein, in dem sich in Axialrichtung A ein Kanal ausgehend von dem Ogivenhohlraum 33 Geschoss-heckseitig erstreckt, der eine lichte Weite von weniger als 10 μm oder weniger als 1 μm aufweist. Der Mikrokanal 57 weist eine lichte Weite auf, die vorzugsweise deutlich geringer ist, als der Öffnungsdurchmesser d_O der Öffnung 11 an der Spitze 13 des Geschosses 1. Vorzugsweise ist die lichte Weite des Mikrokanals 57 kleiner als 2 mm, insbesondere kleiner als 1 mm.
Die Schachtmündung 37 kann beispielsweise eine Art trichterförmigen Übergangsbereich zwischen dem Schacht 55 und dem Ogivinhohlraum 33 bilden. Vorzugsweise geht der Boden 35 des Ogivenhohlraums 33, insbesondere stufenfrei und/oder kantenfrei, gerundet in die Mündung 37 über. Die Mündung 37 geht vorzugsweise gerundet in die weiteren Abschnitte, beispielsweise den Mikrokanal 57 und/oder den Deformationshohlraum 53, des Schachts 55 über.
Fußseitig des Mikrokanals 57 weist der Schacht 55 einen sich in Heckrichtung im Wesentlichen konusförmig aufweitenden Deformationshohlraum 53 auf. Der Deformationshohlraum 53 hat in Axialrichtung A heckseitig einen im Wesentlichen flachen, vorzugsweise quer, insbesondere senkrecht, zu der Axialrichtung A in Radialrichtung R erstreckendes Flachende. In Richtung der Spitze bzw. Stirnseite ist der Deformationshohlraum 53 keilförmig, insbesondere konusförmig, und spitzt sich zu.
Der Schacht 55 ist zumindest abschnittsweise oder in Axialrichtung rotationssymmetrisch bezüglich der Geschoss-Achse A. In Radialrichtung R ist der Schacht 55 von einer Deformationshülsenwand 51 des Geschosses 1 umgeben. Die Wandstärke der Deformationshülsenwand 51 ist größer als die Wandstärke der Ogivenwand 31. Insbesondere ist die kleinste Wandstärke der Deformationshülsenwand 51 größer als die größte Radialwandstärke der Ogivenwand 31. Die Wandstärke der Deformationshülsenwand 51 kann zwischen der Hälfte und ¼ des Zylinderdurchmessers (bzw: Kaliberdurchmessers) D_Z liegen. Vorzugsweise ist die Wandstärke der Deformationshülsenwand 51 größer als 2/3, größer als ¾ oder sogar größer als 90% des halben (Kaliber-)Zylinderdurchmessers D.
Die Wandstärke der Ogivenwand im axialen Bereich des Ogivenhohlraums 33 ist vorzugsweise in der Mitte kleiner als ¼ des (Kaliber-)Zylinderdurchmessers D.
Die axiale Höhe l_H der Deformationshülenwand 51, die den Schacht 55 umgibt, erstreckt sich in Axialrichtung zwischen 5 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 6 und 9 mm, insbesondere zwischen 7 und 8 mm, bevorzugt ausgehend von dem Schulterboden 35 des Ogivenhohlraums 33. Die axiale Höhe des Deformationshohlraums 53 ist größer als die Länge des Mikrokanalabschnitts 57. Insbesondere kann die axiale Höhe des Deformationshohlraums 53 wenigstens doppelt so groß sein wie die axiale Höhe des Mikrokanals 57.
Der Zylinderabschnitt 5 erstreckt sich ausgehend vom Fuß bzw. Heck 71 des Geschosses bis zum Ogivenabschnitt 3 über 3 mm bis 10 mm (Höhe l_Z), vorzugsweise zwischen 4 mm und 8 mm, insbesondere über etwa 6 mm.
Die Kalotte hat vorzugsweise einen heckseitigen Außendurchmesser von 4 bis 6 mm, insbesondere 5 mm. Anstelle des dargestellten Kegelstumpfabschnitts 75 kann die Kante zwischen dem Heck 71 und der zylindrischen Außenkontur 34 im Bereich des Zylinderabschnitts 5 vollständig gerundet sein mit einem Rundungsradius zwischen 0,3 und 1,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,4 und 1 mm. Da in dem Zylinderabschnitt 5 ein sich heckseitig aufweitender Deformationshohlraum 53 vorgesehen ist, sowie gegebenenfalls eine Kalotte 73, kann erreicht werden, dass sich der Schwerpunkt des Geschosses 1 in Axialrichtung A in Richtung der Stirnseite des Geschosses 1 verlagert. Der Deformationshohlraum 53 sowie gegebenenfalls die Kalotte 73 dient bzw. dienen insofern als Massenausgleich relativ zu dem stirnseitig vorgesehenen Ogivenhohlraum 33. Durch Einstellung der axialen Waage des Geschoss-Schwerpunkts, können dessen Flugeigenschaften optimiert werden. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Geschosses für Übungspatronen zum Erreichen ähnlicher ballistischer Eigenschaften, wie Gewicht, gegebenenfalls Schwerpunkt, und/oder Schussempfinden, entsprechend behördenüblicher Übungspatronen oder Einsatzpatronen, beispielsweise der Einsatzmunition 9 × 19 ACTION 4, ausgelegt sein.
Das in 1b und 1a dargestellte Vollgeschoss 1 weist einen massiven, vollzylindrischen Geschossstamm 7 bzw. Stammabschnitt auf, in dem das Geschoss in Axialrichtung A in Form eines massiven, insbesondere hohlraumfreien Vollzylinders ausgebildet ist. Der Stamm 7 weist insbesondere mittig, koaxial zu der Geschossachse A, keinen Hohlraum auf, insbesondere keinen Hohlraum, der sich in Form eines dünnen Kapillarkanals unter Ausbildung von Innenrändern axial erstreckt. Vorzugsweise hat der vollzylindrische Stamm 7 eine idealzylindrische Außenseite. Bei einer alternativen Ausgestaltung eines Geschosses mit einem boat-tail, kann der Stamm 7 außenseitig zumindest abschnittsweise kegelstumpfförmig sein. In einem Schnitt quer, insbesondere senkrecht zur Rotationsachse A des Geschosses 1, ist der Stammquerschnitt 7 kreisförmig. Die Höhe des Stammes 7 zwischen dem Heck 71 bzw. einer in dem Heck 71 ausgebildeten Kalotte 73 und dem heckseitigen Ende des Deformationshohlraums 53 (Stammhöhe l_S) beträgt weniger als 5 mm, vorzugsweise weniger als 3 mm, insbesondere weniger als 2 mm oder weniger als 1 mm. Gemäß einer alternativen Ausführung eines erfindungsgemäßen Geschosses kann das Geschoss in Axialrichtung unter Verzicht auf einen Stamm vollständig durchdrungen sein. Derartige Geschosse werden im Folgenden näher beschrieben.
Die 2 bis 6 zeigen unterschiedliche alternative Ausführungen erfindungsgemäßer Vollgeschosse für Übungspatronen. Die in den 2 bis 6 dargestellten Vollgeschosse entsprechen weitgehend dem in 1b dargestellten Vollgeschoss. Die Vollgeschosse der 2 bis 6 unterscheiden sich von dem Vollgeschoss 1 gemäß 1b durch die Art, Form und Große des sich ausgehend von dem Ogivenhohlraum in den Zylinderabschnitt des Geschoss erstreckenden Schachts. Die Vollgeschosse der 1b bis 6 weisen praktisch dieselbe Außenkontur auf, insbesondere dieselben Abmessungen in Axialrichtung A und/oder Radialrichtung R. Zur einfacheren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung werden im Folgenden für die 2 bis 6 für ähnliche oder identische Teile des erfindungsgemäßen Vollgeschosses dieselben oder ähnlichen Bezugszeichen verwendet.
2 zeigt ein Vollgeschoss 1.2, das sich von dem Vollgeschoss 1 gemäß 1b im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die Innenwände des Schachts 55.2 in Axialrichtung A über eine größere Länge zusammengeführt sind, als die axiale Höhe des Deformationshohlraums 53.2.
Bei dem Vollgeschoss 1.2 ist die axiale Höhe des Mikrokanalabschnitts 57.2 großer als die axiale Höhe des Deformationshohlraums 53.2, insbesondere wenigstens doppelt so groß. Bei dem Vollgeschoss 1.2 weist der Schacht 55.2 eine schlundartige Mündung 37.2 auf, die sich trichterförmig von dem Mikrokanal 57.2 zu dem Boden 35.2 des Ogivenhohlraums 33 weitet. Zwischen dem fußseitigen Ende des stirnseitig kegelförmig verjüngenden Deformationshohlraums 53.2 und der Kalotte 73 am Fuß 71 des Geschosses 1.2 weist das Geschoss 1.2 einen Stamm 7.2 auf. Die axiale Höhe des Stamms 7.2 ist größer als die axiale Höhe des Deformationshohlraums 53.2. Ein Deformationsgeschoss 1.2 gemäß 2 kann beispielsweise dadurch entstehen, dass gemäß einer Soll-Vorgabe ein Deformationsgeschoss 1, wie in 1b dargestellt, zu fertigen ist, jedoch mehr Metallmaterial zum Fertigen bereitgestellt wird.
Das überschüssige Material gegenüber der Form des Vollgeschosses 1 wird bei dem Vollgeschoss 1.2 dadurch toleriert, dass die gegenüberliegenden Innenseitenabschnitte des Schachts 55.2 in Radialrichtung R näher aneinander geschoben werden.
3 zeigt ein Vollgeschoss 1.3 mit einem schlauchförmigen Schacht 55.3. Der Schacht 55.3 des Vollgeschosses 1.3 bildet eine sich in Axialrichtung A koaxial zu der Rotationsachse A des Vollgeschosses 1.3 erstreckende Deformationsröhre 58.3 mit im Wesentlichen konstanter lichter Weite. Die Deformationsröhre 58.3 kann in Axialrichtung mittig eine Einschnürung aufweisen. Der Schacht 55.3 weist einen Deformationshohlraum 53.3 auf, der sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Schachts 55.3 bis hin zu dessen Mündung 37.3 erstreckt. Die Deformationsröhre 58.3 bzw. der Mikrokanal des Vollgeschosses 1.3 kann als abschnittsweise zylindrischer Deformationshohlraum 53.3 betrachtet werden, der an der Mündung 37.3 in den Ogivenhohlraum 33 übergeht. Die Deformationshülse 51.3 des Vollgeschosses 1.3 hat insofern eine zylindrische Außenseite und eine nahezu zylindrische, taillierte Innenseite, die das Deformationsrohr 58.3 definiert. Die größte lichte Weite der Deformationsröhre 58.3 ist kleiner als die lichte Weite der stirnseitigen Öffnung 11, insbesondere schmäler als die Hälfte, vorzugsweise schmäler als ¼ der lichten Weite. Die Wandstärke in Radialrichtung R der Deformationshülse 51.3 ist größer als die mittlere Wandstärke der Ogivenhülse 31.3.
4 zeigt ein Vollgeschoss 1.4 für eine Übungspatrone, bei dem der Schacht 55.4 in Axialrichtung A unter Ausbildung eines Stamms 7.4 ähnlich lang geformt ist wie der Schacht 55.3 des Vollgeschosses 1.3 gemäß 3. Der Schacht 55.4 ist entlang seiner gesamten axialen Länge zu einem Mikrokanal 57.4 verengt, der sich vorzugsweise kapillarartig von der Mündung 37.4 in den Zylinderabschnitt 5 des Vollgeschosses 1.4 erstreckt. Die lichte Weite des Mikrokanals 57.4 ist vorzugsweise kleiner als 1/10, insbesondere kleiner als 1/100 der lichten Weite der stirnseitigen Öffnung 11 des Vollgeschosses 1.4. Die Schultern 35.4 des Vollgeschosses 1.4 sind derart dich aneinander geführt, dass die Mündung 37.4 des Schachts 55.4 punktartig verengt ist. Das Vollgeschoss 1.4 ist unter praktisch vollständiger Auflösung des Deformationshohlraums gebildet. Dies kann als weitere Verengung des Schachts 55.4 im Vergleich zu dem Schacht 55.2 des Vollgeschosses 1.2 bzw. des Schachts 55 des Vollgeschosses 1 angesehen werden. Im Vergleich zu den Vollgeschossen 1, 1.2 und 1.3 weist das Vollgeschoss 1.4 eine erhöhtes Vollmaterialvolumen auf, da der Zylinderabschnitt 5 des Vollgeschosses 1.4 trotz Ausbildung eines Deformationshülsenabschnitts 51.4 praktisch dieselbe Masse aufweist, wie das aus dem Stand der Technik bekannte Vollgeschoss (der jedoch über keine Deformationshülse 51.4 verfügt).
Gegenüber den in den 1b bis 4 dargestellten Vollgeschossen 1, 1.2, 1.3 bzw. 1.4 unterscheiden sich die in den 5 und 6 dargestellten Vollgeschosse 1.5 bzw. 1.6 dadurch, dass der Schacht 55.5 bzw. 55.6 den Zylinderabschnitt 5 des Geschosses 1.5 bzw. 1.6 vollständig durchdringt. Die Vollgeschosse 1.5 bzw. 1.6 weisen keinen zylindrischen Stammabschnitt auf. Anders gesagt hat ein vollzylindrischer Stammabschnitt bei den in den 5 und 6 dargestellten Vollgeschossen 1.5 bzw. 1.6 die Höhe Null.
Das Vollgeschoss 1.5, das in 5 dargestellt ist, weist einen rohrförmigen Schacht 55.5 auf, der mit einer lichten Weite, die in Axialrichtung nahezu konstant ist, und der sich vollständig durch den Zylinderabschnitt 5 erstreckt. Die durchgängige Deformationsröhre 58.5 des Vollgeschosses 1.5 hat zur Folge, dass der Zylinderabschnitt 5 vollständig als Deformationshülse 51.5 realisiert ist. Die Deformationsröhre 58.5 kann als Deformationshohlraum 53.5 bzw. Schacht 55.5 betrachtet wird, der im Wesentlichen zylindrisch sich von der Mündung 37.5 bis zu der Kalotte 73 des Vollgeschosses 1.5 erstreckt. Es sei klar, dass ein in das Geschoss vollständig durchdringender Schacht 55.5 sich auch bis zum Heck 71 des Geschosses 1.5 erstrecken kann, wenn heckseitig des Geschosses 1.5 keine Kalotte 73 vorgesehen ist (nicht dargestellt). Dasselbe gilt für den Schacht 55.6 gemäß 6. Das Geschoss 1.5 kann als vollständig hülsenförmiges Vollgeschoss bezeichnet sein. Es weist einen durchgängigen Axialkanal auf, der sich zusammensetzt aus der stirnseitigen Öffnung 11, dem Ogivenhohlraum 33 und der Deformationsröhre 58.5. Die kleinste lichte Weite dieses Axialkanals entspricht der kleinsten lichten Weite der Deformationsröhre 58.5. Die kleinste lichte Weite der Deformationsröhre 58.5 bzw. des Mikrokanals des Vollgeschosses 1.5 definiert einen Durchmesser kleiner als den der stirnseitigen Öffnung. Die kleinste lichte Weite der Deformationsröhre 58.5 ist vorzugsweise kleiner als 2 mm, insbesondere kleiner als 1 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,5 mm. Die größte lichte Weite der Deformationsröhre 58.5 ist vorzugsweise an deren Übergang zu dem Ogivenhohlraum (der Mündung 37.5) und/oder der kalottenseitigen bzw. heckseitigen Öffnung realisiert und misst vorzugsweise weniger als 2 mm, insbesondere weniger als 1 mm. Vorzugsweise betragt die radiale Differenz zwischen kleinster lichter Weite und größter lichter Weite der den Zylinderabschnitt 5 durchdringenden Deformationsröhre 58.5 weniger als 0,5 mm, vorzugsweise weniger als 200 μm, insbesondere weniger als 100 μm.
Bei dem in 6 dargestellten Vollgeschoss 1.6 ist der Schacht 55.6, welcher den Zylinderabschnitt 5 in Axialrichtung A vollständig durchdringt, abschnittsweise zu einem Mikrokanal 57.6 verjüngt. Der Mikrokanal 57.6 kann vorzugsweise kapillarartig mit einer lichten Weite von weniger als 10 μm, vorzugsweise weniger als 1 μm ausgebildet sein. Vorzugsweise erstreckt sich der kapillarartig verengte Abschnitt des Mikrokanals 57.6 über wenigstens die Hälfte, vorzugsweise wenigstens 2/3, insbesondere wenigstens ¾ der axialen Länge des Schachts 55.6. Der Schacht 55.6 kann stirnseitig, bei der Mündung 37.6, und/oder heckseitig, bei der Mündung zur Kalotte 37 bzw. dem Geschossheck 71, zu einem schlauch- oder röhrenartigen Mikrokanal 57.6 mit größerer lichter Weite aufgeweitet sein. Ähnlich dem in 4 dargestellten Vollgeschoss 1.4 weist das Vollgeschoss 1.6 gemäß 6 praktisch dieselbe Masse auf wie das aus dem Stand der Technik bekannte Vollgeschoss für Übungspatronen (welches jedoch keine Deformationshülse 51.6 oder dergleichen aufweist).
7 zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Vollgeschosses 1' nach dessen Aufprall auf ein Ziel, eine schusssichere Weste, wie eine ballistische Weste der Schutzklasse I. Das durch den Aufprall deformierte Vollgeschoss 1' ist sowohl im Bereich des Ogivenabschnitts 3' als auch im Bereich des Zylinderabschnitts 5' deutlich gestaucht. Der sich in den Zylinderabschnitt 5' des Vollgeschosses 1` erstreckende Schacht 55' ist durch den Aufprall des Geschosses 1' auf das Ziel oder dergleichen unter plastischer Verformung aufgeweitet. Im Unterscheid zu den bekannten Vollgeschossen erfolgt die plastische Deformation in Form einer Aufstauchung und über eine deutlich vergrößerte Axiallänge in Axialrichtung A des Vollgeschosses 1', sodass bei dem erfindungsgemäßen Vollgeschoss dessen kinetische Energie bei dem Aufprall auf einen Widerstand in einem verhältnismäßig größeren Wirkungsgrad in plastische Verformungsenergie umgewandelt wird als bei herkömmlichen Geschossen. Bei dem Aufprall auf einen Widerstand, insbesondere ein Weichziel, wie SK I, geht nur eine geringfüge Querdeformation des Geschosses einher. Vorzugsweise faltet sich die Ogivenhülsenwand 31 beim Aufprall radial nach außen. Beim Falten kann sich ein radial äußerster Ring-Knick 31' bilden. Vorzugsweise erfolgt kein Aufpilzen des Geschosses unter Wanderung der Geschossspitze, insbesondere über die Radialen Kaliberdurchmesser hinaus, in Radialrichtung nach außen. Bei dem Aufprall auf den Widerstand weitet sich der Schacht 55' sowohl im Bereich des eventuell vorhandenen Mikrokanalabschnitts 57' als auch im Bereich eines eventuell vorhandenen Deformationshohlraums 53' in Radialrichtung R auf. Bei dem erfindungsgemäßen Vollgeschoss 1' deformieren sich sowohl die Ogivenhülsenwand 31' als auch die Deformationshülsenwand 51'.
Die oben beschriebenen Vollgeschosse gemäß den bevorzugten Ausführungen der 1 bis 7 betreffen Vollgeschosse für Übungspatronen gemäß dem in Deutschland besonders gebräuchlichen Kaliber 9 mm Luger, das auch als 9 mm para oder 9 × 19 (mm) bekannt ist. Dem Fachmann ist klar, dass er eine entsprechende Geschossgeometrie für ein erfindungsgemäßes Vollgeschoss auch für andere Kaliber erzeugen kann. Der Fachmann weiß, wie der zu diesem Zweck die Geschosslänge l_D und/oder den (Kaliber-)Geschoss-Durchmesser D_Z skalieren muss, um zu einem entsprechenden erfindungsgemäßen Vollgeschoss anderen Kalibers zu kommen, beispielsweise dem Kaliber .357 Mag., dem Kaliber .40 S & W, dem Kaliber .44 Rem. Mag. oder dem Kaliber .45 ACP.
Im Folgenden wird unter Zuhilfenahme der 8 bis 11 eine erfindungsgemäße Werkzeug-Anordnung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für die Herstellung erfindungsgemäßer metallischer Vollgeschosse für Übungspatronen beschrieben.
8 zeigt eine Setz-Presse 100, die Teil einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung sein kann. Die Setz-Presse 100 weist als wesentliche Bestandteile eine Metallrohlingaufnahme 105x, einen Heckstempel mit einer Bodenseite 107x und einen Setz-Stempel 115x auf. Der Setz-Stempel 115x weist vorzugsweise einen zylindrischen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Metallrohlingaufnahme 105x entspricht. Der Innendurchmesser der Metallrohlingaufnahme 105x ist vorzugsweise entsprechend dem gewünschten Kaliberdurchmesser des herzustellenden Geschosses bemessen.
8 zeigt eine Setz-Presse 100 in einer Stellung, bei der der Setz-Stempel 115 in seiner betriebsgemäßen weitest eingeführten Stellung bezüglich der Bodenseite 107x bzw. der Metallrohlingaufnahme 105x angeordnet ist (Setz-Endstellung). Zwischen der Frontseite 113x des Setz-Stempels 115x, der zylindrischen Innenseite der Metallrohlingaufnahme 105x und der Bodenseite 107x ist eine Kavität gebildet, in der sich ein Metallrohling 1x befindet. Der in 8 gezeigte Metallrohling 1x weist eine Zentrierstanzung auf, die durch einen Zentriervorsprung der Setz-Presse 100 an der Stirnseite 13x des Metallrohlings 1x eingebracht ist. An der Heckseite 71x des Metallrohlings 1x gegenüberliegend dessen Stirnseite 13x hat der vollzylindrische Metallrohling 1x mittig und konzentrisch eine kalottenartige Einbuchtung durch eine korrespondierend geformte, kegelförmige Kalotten-Formnase 173x an der Bodenseite 107x, also der Stirnseite des Heckstempels. Radial außenseitig weist der Metallrohling 1x an dessen Heckseite 71x einen phasenartigen Kegelstumpfabschnitt 75x auf, der im Kantenbereich zwischen dem Heck 71x und der zylindrischen Umfangsseite 5x des Metallrohlings 1x angeordnet ist. Der phasenseitige Kegelstumpfabschnitt 75x ist durch korrespondierende Verjüngung im Übergangsbereich zwischen dem Heckstempel und der zylindrischen Innenwand der Setzmatrize 105x definiert.
Zum Setz-Formen des Metallrohlings 1x in der Setz-Presse 100 wird zunächst ein im Wesentlichen zylindrischer Metallrohling (nicht dargestellt) bereitgestellt, der beispielsweise von einem Kupferdraht abgelängt wurde. Das Ablängen kann spanend, beispielsweise durch Sägen oder Fräsen, oder spanlos, beispielsweise durch Stanzen oder Schneiden, erfolgen. Der abgelängte Metallrohling wird dann in die Metallrohlingaufnahme 105x platziert. Anschließend findet eine Relativbewegung des Setz-Stempels 115x relativ zu der Bodenseite 107x statt, bis die Kavität zwischen dem Setz-Stempel 115x, der Matrize bzw. Metallrohlingaufnahme 105x und der Bodenseite 107x zu der in 8 dargestellten Setz-Endstellung verkleinert ist. Die Bodenseite 107x der Presse ist durch die stirnseitige Oberseite eines Heckstempels gebildet. In der Setz-Presse erfolgt die Umformung des Metallrohlings zu dem in 8 dargestellten Metallrohling 1x durch Press-Umformen, also Kaltumformen. Das Setzen des Metallrohlings der zur Umformung zu einem Geschoss verwendet wird, insbesondere in einer Setz-Presse 100, ist ein optionaler Schritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Ein Metallrohling kann auch ohne vorherigen Setz-Schritt, unmittelbar nach dem Ablängen aus einem Metalldraht, wie einem Kupferdraht, in eine Vorformpresse bzw. für einen Vorformschritt bereitgestellt werden.
9a zeigt eine Vorformpresse 101 einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung. Die 9b und 9c zeigen Geschossrohlinge 1a, 1a' (erster Stufe), die in einer Vorformpresse gefertigt wurden.
Die Vorformpresse 101 weist als wesentliche Bestandteile einen hohlzylindrischen Geschossrohlingaufnahme 105a auf sowie eine Bodenseite 107a, die in Axialrichtung A die Geschossrohlingaufnahme 105a begrenzt, und einen Vorformstempel 111 mit einem sich in Axialrichtung zu einer Frontfläche 113 kegelstumpfförmig verjüngenden Vorformabschnitt 112. Der Vorformstempel 111 hat einen zylindrischen Führungsabschnitt 115, der formkomplementär zu dem zylindrischen Innendurchmesser der Geschossrohlingaufnahme 105a geformt ist, um den Vorformstempel beim Vorform-Pressvorgang zu führen. Die Bodenfläche 107a ist als Teil eines Heck-Stempels gebildet. Der Auswurfstempel bzw. Heckstempel definiert, vorzugsweise gemeinsam mit dem unteren Endabschnitt der Vorformmatrize 105a, die Geometrie des Hecks 71 (gegebenenfalls mit Kalotte 73) des Geschossrohlings 1a, 1a' (erster Stufe).
9a zeigt die Vorform-Presse 101 mit dem Vorformstempel 111 in betriebsgemäßer Endstellung (Vorform-Endstellung), in der zwischen dem Vorformstempel, der Geschossrohlingaufnahme 105a und der Bodenseite 107a eine Vorform-Kavität zum Definieren der Innen- und/oder Außenkontur des Geschossrohlings 1a (erster Stufe) definiert ist. Zum Bilden eines rotationssymmetrischen Ogivenhohlraums ist der Vorformabschnitt 112 des Vorformstempels 111 vorliegend kegelstumpfförmig und rotationssymmetrisch gebildet. In der in 9a dargestellter Vorform-Endstellung ist zwischen dem Boden 107a und der Frontfläche 113 des Vorformstempels 111 ein Axialabstand h_s gebildet. Bei der in 9a dargestellter Ausführung hat der Boden 107a eine Kalotten-Formnase, die sich kegelförmig ausgehend von einer flachen, ringförmigen Fußfläche in Axialrichtung in die Kavität hinein erstreckt. Der Vorform-Axialabstand h_s bzw. die Vorform-Stammhöhe bemisst sich bei dieser Ausgestaltung der Vorformpresse zwischen der Spitze der Kalotten-Formnase 171a des Heckstempels und der Frontfläche 113 des Vorformstempels 111. Bei einer anderen (nicht dargestellten) Ausgestaltung einer Vorformpresse 101, bei der der Boden 107a ohne Kalotten-Formnase 173a ausgestaltet ist, würde sich die Vorform-Stammhöhe h_s zwischen dem flachen Fuß-Formabschnitt 171a des Heckstempels und der Fronfläche 113 des Vorformstempels 111 erstrecken.
Der Vorformstempel 111 hat einen sich verjüngenden Vorformabschnitt 112, der in eine Frontfläche 113 mündet. Die Frontfläche 113 kann sehr schmal sein. Der Vorformabschnitt 112 gemäß 9a hat die Form einen zu der Achse A rotationssymmetrischen Kegelstumpf. Andere rotationssymmetrische sich verjüngende Formen, beispielsweise eine parabolische Form oder eine abschnittsweise gerundete Form, sind denkbar. Die Basis des Vorformabschnitts 112 hat denselben Außendurchmesser wir der Führungsabschnitt 115 des Vorformstempels 111. In der Vorform-Endstellung, die 9a zeigt, ist zwischen der Basis des Vorformabschnitts 112 und der Heckfläche 171a der Bodenseite 107a, bwz. eine größte Höhe der Kavität h_Ra gebildet. Die größte Kavität-Höhe h_Ra erstreckt sich bei der Vorformpresse 101 zwischen der Heckfläche 171a und dem von der Fußfläche 171a weitest entfernten Stelle, an welcher vorzugsweise der Vorformabschnitt 112 des Vorformstempels 111 auf die Innenseite der hohlzylindrischen Geschossrohlingaufnahme 105a trifft. Erfindungsgemäß ist in der Vorform-Endstellung eine Stammhöhe entsprechend dem Axialabstand h_S geringer als 45%, vorzugsweise geringer als 40%, insbesondere geringer als 25%, weiter bevorzugt geringer als 10%, der Kavitätshöhe h_Ra. Die Länge des Vorform-Abschnitts 112 in Axialrichtung A ausgehend von der Frontfläche 113 des Vorform-Stempels 111 beträgt zwischen 5 mm und 25 mm, vorzugsweise zwischen 8 mm und 17 mm, insbesondere zwischen 10 mm und 15 mm, besonders bevorzugt zwischen 13,5 mm und 14 mm. Der Durchmesser der Frontflächen liegt vorzugsweise zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere bei etwa 2 mm.
Die erfindungsgemäße Werkzeug-Anordnung für die Setz-Presse 100 und die Vorformpresse 101 kann dieselbe Geschossrohlingaufnahme 105a bzw. Metallrohlingaufnahme 105x (dieselbe Matrize) und/oder dieselbe Bodenseite 107a bzw. 107x (demselben Heckstempel) verwenden. Bei einer erfindungsgemäßen Werkzeug-Anordnung kann die Geschossrohlingaufnahme 105a bzw. 105b (die Matrize) und/oder die Bodenfläche 107a bzw. 107b (der Heckstempel) der Vorformpresse 101 und der Innenkontur-Formpresse 103 dieselbe sein. Die Setzpresse 100, Vorformpresse 101, die Innenkontur-Formpresse 103 und/oder die Ogivenformpresse 200 können teilweise oder vollständig voneinander unterschiedliche durch je eine individuelle Setzstation, Vorformstation, Innenkonturformstation und/oder Ogivenformstation verwirklicht sein.
Der in der Vorformpresse 101 durch Pressen des Stempels 111 in der Geschossrohlingaufnahme 105a befindliche Metallrohling erzeugt den Geschossrohling erster Stufe 1a, wie in 9b dargestellt. Bei dem Geschossrohling 1a verbleibt eine Stammhöhe l_s zwischen dem Stumpf-Ende 113a der eckigen stumpfförmigen Innenkontur 32 und dem Heckende 71a bzw. der darin gebildeten Kalottenaussparung 73. Die sich in Axialrichtung A erstreckende Stammhöhe l_s entspricht im Wesentlichen dem Vorform-Axialabstand h_s gemäß 9a, wobei Metallmaterial-Setzerscheinungen des Geschossrohlings 1a zu berücksichtigen sind. In dem axialen Bereich der Stammhöhe l_s ist der Geschossrohling 1a mit einem vollzylindrischen Stammabschnitt 7a ausgebildet. In dem vollzylindrischen Stammabschnitt 7a hat der Geschossrohling 1a quer zu der Axialrichtung A einen massiven vollkreisförmigen Querschnitt. Der Stammabschnitt 7a des Geschossrohlings 1a ist fußseitig bzw. heckseitig (entfernt von der Stirn 13a) des Geschossrohlings 1a gebildet. Die Außenkontur 34a des Geschossrohlings 1a ist im Wesentlichen idealzylindrisch und weist vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, der dem Geschoss-Zylinderdurchmesser D_Z entspricht. Vorzugsweise wird der Geschossdurchmesser D_Z in den Metall- bzw. Geschossrohling vor dessen Bereitstellung in die Formpresse 101 erzeugt, und der Außendurchmesser des Geschosses bleibt in der Vorformpresse 101 (und gegebenenfalls der Innenkontur-Formpresse 103 und/oder der Ogivenform-Presse 200) zumindest abschnittsweise konstant. Insbesondere im Zylinderabschnitt 5a (bzw. 5, 5b) des Geschossrohlings 1a (1, 1b) bleibt der Geschossaußendurchmesser nach dem Bereitstellen des Metall- bzw. Geschossrohlings in die Vorformpresse bis zum Ende des Herstellungsverfahrens konstant.
Die Wandstärke des Hülsenabschnitts 3a des Geschossrohlings 1a nimmt von der Stirn 13a des Geschossrohlings 1a hin zu dessen Heck 71a vorzugsweise stetig insbesondere kontinuierlich zu. In dem vorderen Hülsenabschnitt 3a ist die (mittlere) Wandstärke der Hülsenwand 31a in Radialrichtung R kleiner als die (mittlere) Wandstärke der Hülsenwand 31a im Zylinderabschnitt 5a. Die kegelstumpfförmige Aussparung 55a in dem Geschossrohling 1a hat eine Innenkontur 32a, die im Wesentlichen zu der Außenkontur des Vorformstempels 111 (deren Vorformabschnitt 112 und Fronfläche 113) entspricht. Bei Verwendung eines anders als kegelstumpfförmig geformten Formstempels 111 (nicht dargestellt) wird die Hohlraum-Aussparung 55a des Geschossrohlings 1a eine andere, entsprechend formkomplementär zu dem jeweiligen sich verjüngenden Vorformstempel gebildete Innenkontur aufweisen.
9c zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Geschossrohlings 1a' (erster Stufe), wobei unterschiedliche Innenkontur-Stumpfenden 113a, 113a', 113a'' dargestellt sind. Das strichliert dargestellte Stumpfende 113a der Geschossrohling-Innenkontur 55a' entspricht der Darstellung gemäß 9b. Die strichlierten Stumpfenden 113a' und 113a'' zeigen, dass in Axialrichtung A heckseitig Stumpfenden des Einstichhohlraums 55a' bei Verwendung eines Formstempels, der im Wesentlichen wie der in 9a dargestellte Formstempel geformt ist, jedoch eine größere axiale Länge (Stumpfende 113a') oder eine kürzere axiale Länge (Stumpfende 113a'') aufweist.
Gemäß der strichlierten Linie 113a' ist der Geschossrohling 1a' in Axialrichtung A vollständig durchdrungen, sodass der Geschossrohling 1a' vollständig hülsenförmig ist. Die Einstich-Öffnung 55a` geht in die Kalotten-Nase 73a' über. Es sei klar, dass zur Bildung einer derartigen Form eine entsprechend angepasste Vorform-Presse mit kegelstumpfförmiger Kalotten-Nase zu verwenden ist. Die Innenkontur 32a' der Hülsenwand 31a' nimmt bei dem in 9c dargestellten Geschossrohling 1a' vorzugsweise kontinuierlich insbesondere stetig zu, bis zu der Stelle (113a'), an der die Schacht-Öffnung 55a' des Geschossrohlings 1a' in die Kalotten-Aussparung 73a' übergeht. Bei dem in 9c dargestellten, vollständig durchdrungenen Geschossrohling 1a' ist kein vollzylindrischer Geschossrohling-Stamm ausgebildet. Der Geschossrohling 1a ist frei von einem Geschossstamm bzw. mit einem Geschossstamm der Höhe Null gebildet. Auch bei einem vollständig durchdrungenen Geschossrohling 1a können andere als kegelstumpfförmige Vorform-Stempel verwendet werden.
9c zeigt strichliert auch eine weitere Möglichkeit zur Bildung eines Geschossrohlings mit einem gegenüber dem in den 9a und 9b dargestellten Geschossrohlings 1a vergrößerten Stamm mit einer Stammhöhe l_s''.
10a zeigt eine Innenkontur-Formpresse 103 und 10b eine mit der in 10a dargestellten Innenkontur-Formpresse 103 hergestellten Geschossrohling 1b (zweiter Stufe). Wie die zuvor beschriebene Setz-Presse 100 und die zuvor beschriebene Vorform-Presse 103 sowie die nachfolgend beschriebene Ogiven-Formpresse ist die in 10a dargestellte Innenkontur-Formpresse mit im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkzeugen zur Bildung von rotationssymmetrischen Vollgeschossen für Übungspatronen gebildet. Die Innenkontur-Formpresse 103 umfasst als Hauptbestandteile den Innenkontur-Formstempel 121, die axial gegenüber dem Innenkontur-Formstempel 121 angeordnete Bodenseite 107b und die hohlzylindrische Geschossrohlingaufnahme 105b.
In der Innenkontur-Form-Endstellung, die in 10a dargestellt ist, begrenzt der Innenkontur-Formstempel 121 stirnseitig und die Bodenseite 107b bzw. die Stirnseite 107b des Heckstempels fußseitig eine Kavität für den Geschossrohling 1b. Die Kavität für den Geschossrohling 1b ist in Radialrichtung R außenumfänglich von der ideal-hohlzylindrischen Matrize 105b begrenzt. Zum Erreichen der in 10a dargestellten Innenkontur-Endstellung wird der Innenkontur-Formstempel 121 in den zuvor in der Vorform-Presse 103 vorgeformten Geschossrohling 1a eingepresst, bis der Geschossrohling 1b zweiter Stufe geformt ist, wie in den 10a und 10b beispielsweise dargestellt.
Der in 10a dargestellte Innenkontur-Formstempel hat einen Innenkontur-Formabschnitt 122, der in Axialrichtung A abschnittsweis als zylindrischer Hülsenformabschnitt 133 gebildet ist. Mit dem zylindrischen Hülsenformabschnitts 133 des Innenkontur-Formstempels 121 und der in Radialrichtung R dem Hülsenformabschnitt 133 gegenüberliegenden Innenseite der Innenkonturform-Außenmatrize 105b wird die zylindrische Wandform und die Wandstärke der stirnseitigen Hülsenwand 31b definiert. Es sei klar, dass der Hülsenformabschnitt 133 mit einer leichten Entformungsschräge, vorzugsweise kleiner als 1°, gebildet sein kann.
Die Frontfläche 123 des Innenkontur-Formstempels 121 kann als stumpfe Konusspitze mit einem Öffnungswinkel zwischen 130° und 180°, vorzugsweise etwa 160°, und abgerundeten Frontrandkanten 125 gebildet sein. Durch die stumpfe Konusspitze 123 des Innenkontur-Formstempels 121 wird die Innenkonturierung 32b des Hülsenabschnitts 3b des Geschossrohlings 1b (zweiter Stufe) geformt, die sich ausgehend von der Hülsenwand 31b in Radialrichtung R nach innen schulterartig erstreckt, um den Boden 35b des Geschossrohling-Haupthohlraums 33b in Axialrichtung fußseitig zu begrenzen. Der Rundungsradius der Frontflächen 123 kann 1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 2 mm, betragen. Der zylindrische Hülsenformabschnitt 133 kann auch etwa 1 mm, vorzugsweise ab etwa 2 mm, insbesondere ab etwa 2,5 mm ausgehend von der Spitze des Innenkontur-Formstempels beginnen und sich bis etwa 11 mm, vorzugsweise bis etwa 10 mm, insbesondere bist etwa 9 mm ausgehend von der Spitze des Innenkontur-Formstempels 121 erstrecken.
Der Innenkontur-Formstempel 121 weist einen Führungsabschnitt 127 auf, der sich in Axialrichtung unmittelbar Anschließend an dem Formabschnitt 122 fern des Frontendes 123 erstreckt und der vorzugsweise im Wesentlichen formkomplementär zu der hohlzylindrischen Innenseite der Geschossrohlingaufnahme 105b gebildet ist. Der Führungsabschnitt 127 des Innenkontur-Formstempels 121 kann zur sicheren Führung des Formstempels in der Innenkontur-Formungs-Matrize 105b dienen, insbesondere während der Relativbewegung des Stempels 121 relativ zu der Bodenseite 107b.
Zwischen dem Innenkontur-Formabschnitt 122 bzw. dessen Hülsenformabschnitt 133 und dem Führungsabschnitt 127 des Innenkontur-Formstempels 121 erstreckt sich in Axialrichtung A und in Radialrichtung R ein vorzugsweise kegelstumpfförmiger Übergangsabschnitt 128. Es sei klar, dass der Übergangsabschnitt 128 in Axialrichtung unmittelbar in den Führungsabschnitt 127 und den Innenkontur-Formabschnitt 122 übergeht.
Ab dem vorderen Ende des Innenkonturstempel-Führungsabschnitts 127, der durch den äußeren Ringrand des Übergangsabschnitts 128 gebildet wird, gegenüber der Heckfläche 171b, der Bodenseite 107 des Heckstempels, erstreckt sich die maximale axiale Höhe der Kavität (h_Rb) in der Innenkontur-Form-Endstellung.
In der Innenkontur-Form-Endstellung gemäß 10a ist zwischen der Frontfläche 123 des Innenkontur-Formstempels 121 und dem in Axialrichtung A vorderen Ende der Bodenseite 107b ein Axialabstand h_r, der als Innenkontur-Restabstand bezeichnet sein kann, vorhanden. Wie in 10a angedeutet, ist der Restabstand h_r größer als der Vorform-Axialabstand h_S. Vorzugsweise ist der Innenkonturform-Restabstand h_r wenigstens 1,2mal, wenigstens 1,5mal oder wenigstens 2mal so groß wie der Vorform-Axialabstand h_S. Bei einer schmalen Stammhöhe h_S kann der Innenkonturform-Restabstand h_r mehr als 10mal, mehr als 100mal oder sogar mehr als 1000mal größer sein als der Vorform-Axialabstand h_S.
Die axiale Größe des Innenkontur-Formabschnitts 122 ist, wie aus den 10a und 10b zu entnehmen ist, kleiner als die axiale Länge des Vorformabschnitts 112. Vorzugsweise kann die axiale Länge des Vorformabschnitts 112 wenigstens 1,2mal, wenigstens 1,5mal, oder wenigstens 2mal so groß sein wie die axiale Länge des Innenkontur-Formabschnitts 122. Der Innenkontur-Formabschnitt 122 ist in Axialrichtung A vorzugsweise nicht kleiner als 10%, 20%, 30% oder 50% der axialen Länge des Vorformabschnitts 112.
In dem Innenkontur-Formabschnitt, dessen Ergebnis in Form des Geschossrohlings (zweiter Stufe) 1b in den 10a und 10b zu sehen ist, wird der Geschossrohling 1b dergestalt geformt, dass er in Axialrichtung A einen hülsenförmigen, vorderen Abschnitt 3b und einen heckseiteigen bzw. hinteren Zylinderabschnitt 5b bildet. Der stirnseitige Hohlraum 33b in dem Geschossrohling 1b ist im Wesentlichen formkomplementär zu der Form des Innenkontur-Formabschnitts 122 der Innenkontur-Formpresse 103 gebildet.
Am Boden 35b des innenkonturgeformten Hohlraums 33b ist axial mittig eine Mündung 37b, die in den Schacht 55b übergeht. In dem Zylinderabschnitt 5b des Geschossrohlings 1b (zweiter Stufe) ist eine Deformationshülse 51b, die den Schacht 55b radial umgibt, gebildet. Bei dem Geschossrohling 1b gemäß 10b erstreckt sich der Schacht 55b mikrokanalartig bis zu einer verbleibenden Stammhöhe h_S, Unterhalb des Kanals 55b schließt ein vollzylindrischer Geschossrohlingstamm 7b an. Der Geschossrohling 1b hat am Fußende 71b eine Kalotten-Aussparung 73b, die das untere Ende des Geschossrohlingstammes 7b und der Stammhöhe definiert.
Die Außenkontur 34b des Geschossrohlings 1b zweiter Stufe ist im Wesentlichen vollzylindrisch und hat sowohl im Zylinderabschnitt 5b als auch in dem vorderen dünnwandigen Abschnitt 3b im Wesentlichen denselben Außendurchmesser, der dem Geschoss (Kaliber-)Durchmesser D_Z vorzugsweise entspricht. Der Geschossrohling der zweiten Stufe (1b) weist im Wesentlichen die fertige Schacht-(55b)-Form auf, die sich, wie bereits den 1 bis 6 beschrieben, geschossabhängig unterscheiden kann. Wie in 9c im Hinblick auf eine alternative Geschossrohling-Geometrie (1a') beschrieben, kann auch ein (nicht dargestellter) Geschossrohling zweiter Stufe selbstverständlich stammfrei realisiert sein. Die Ausbildung des Stammes 7b des Geschossrohlings zweiter Stufe ist bedingt durch den Vorformschritt in der Vorformpresse 101. Wenn der Vorformstempel den Metall- bzw. Geschossrohling (1a') erster Stufe vollständig durchdringt, so hat auch der aus diesem vorgeformten Geschossrohling innenkonturgeformte Geschossrohling keinen Stamm.
Beim Einpressen des Innenkontur-Formstempels 121 in den vorgeformten Geschossrohling, der in der Geschossrohlingaufnahme 105b und von der durch einen Heckstempel gebildeten Bodenseite 107b gehalten wird, wird die Innenkontur 32a des Geschossrohlings gemäß dem Innenkontur-Formabschnitt 122 umgeformt. Beim Einpressen des Innenkontur-Formstempels 121 in den Geschossrohling wird ein vorderer Geschossrohlingabschnitt 3b dünnwandig, vorzugsweise mit konstanter Wandstärke, insbesondere zumindest abschnittsweise zylinderhülsenförmig, umgeformt. Das bei dieser Innenkontur-Formung durch den Innenkontur-Formstempel 121 verdrängte Metall-Material des Vollgeschosses bzw. Geschossrohlings wird während des Innenkontur-Formschritts in Axialrichtung A hin zu dem fuß- bzw. heckseitigen (hinteren) Zylinderabschnitt 5b des Geschossrohlings (zweiter Stufe) 1b verschoben.
Der durch den Vorformstempel 111 bis zu dem stumpfen Ende 113 am Boden der Innenkontur 32a gebildete Kegelschacht 55a wird während des Innenkontur-Formschritts durch den Innenkontur-Formstempel 121 umgeformt. Die Umformung des Kegelkanals 55a erfolgt durch eine teilweise Aufweitung zu einem breiten zylindrischen Hohlraum 33b nahe der Stirn 13b des innenkonturgeformten Geschossrohlings 1b. Hin zum Fuß 71b des Geschossrohlings 1b wird das Metall-Material des Geschossrohlings 1b bei der Umformung des Konuskanals 55a durch den Innenkontur-Formstempel 121 in Axialrichtung A und in Radialrichtung R nach innen zusammengestaucht, sodass sich in Axialrichtung A die den Hohlraum begrenzenden Boden-Schultern 35b mit der mittigen Mündungsöffnung 37b und dem ausgehend von der Mündungsöffnung 37b sich in Axialrichtung A in den Zylinderabschnitt 5b des Geschossrohlings 1b erstreckenden Schacht 55 ausbildet.
Bei der Herstellung stellt die den Schacht 55b umgebende Deformationshülse 51b eine Fertigungstoleranz bereit, wobei in dem zunächst durch den Konusschacht 55a und anschließend gegebenenfalls vorhandenen (nicht in 10b dargestellten) Deformationshohlraum gebildeten Innenhohlräume während des Innenkontur-Formschritts verschobenes Material aufnehmen können. Auf diese Weise kann eine passgenaue Außenkontur 34b des Geschossrohlings 1b ohne Nachbearbeitung beispielsweise durch Kalibrieren oder Fräsen gewährleistet sein.
11 zeigt die Ogivenform-Presse 200. Als Hauptbestandteil umfasst die Ogivenform-Presse 200 einen Heckstempel 207 und eine Geschossaufnahme 205 mit einem Geschossspitzen-Formstempel 213 zum Einführen des vorgeformten und/oder Innenkontur-geformten Geschossrohlings. Dieser wird durch den Heckstempel 207 gehalten oder zumindest zentriert und in einen stationären Teil der Ogivenform-Presse 200 eingeführt, der im Wesentlichen aus der Geschoss-Aufnahme 205 und dem Geschoss-Spitzenstempel 213 besteht. Der Geschoss-Spitzenstempels 213 definiert zusammen mit der Geschossaufnahme 205 die bogenförmige Außenkontur 203 für die Ogive. Die Ogivenmatrize bzw. Geschossaufnahme 205 ist hohlzylindrisch mit ogivenförmiger Innenkontur ausgebildet. In Axialrichtung A geht die Ogiven-Innenkontur 203 der Geschossaufnahme 205 vorzugsweise kontinuierlich insbesondere sprung- und/oder kantenfrei in die ogivenförmige Oberfläche der Bodenseite 213 des Spitzenstempels bzw. Stirn-Stempels über.
Wenn der Geschossrohling mit dem Geschossheckstempel 207 relativ zur durch den Spitzenstempel definierten Bodenseite 213 in die Geschossrohlingaufnahme 205 eingeschoben wird, wird das Metall-Material des vorderen Hülsenabschnitts 23 ogivenartig verformt, sodass aus dem Geschossrohling das Geschoss 2 geformt wird. In der Ogiven-Form-Endstellung, die 11 darstellt, ist aus dem Geschossrohling das abschnittweise ogivenförmige Geschoss 2 gefertigt worden. Das Geschoss 2 kann anschließend beispielsweise durch Planieren nachbearbeitet werden. Der Zylinderabschnitt 25 des Geschosses 2 wird während des Ogiven-Formschritts vorzugsweise nicht verformt, sodass er seinen Außendurchmesser vorzugsweise vollständig beibehält, insbesondere entsprechend dem (Kaliber)-Geschoss-Durchmesser D.
Die Presswerkzeuge bzw. Pressen (100, 101, 103, 200) können mit mechanischen Endschaltern und/oder kraftabhängigen Endschaltern und/oder wegabhängigen Endschaltern zur Definierung der relativen Position der Bodenseite zu dem jeweiligen Stempel in der jeweiligen Endstellung ausgestattet sein. Aufnahmen und Dimensionierungen von Werkzeugen können Kaliber-, Anlagen- und/oder Konstruktionsbedingt unterschiedlich sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren und Ansprüchen offenbarte Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste

1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 2: Vollgeschoss
1a, 1b: Geschossrohling
1x: Metallrohling
3, 23: Ogivenabschnitt
5, 25: Zylinderabschnitt
3a, 5b: Hüsenabschnitt
7: Stammabschnitt
11: Öffnung
13: Spitze
31, 31a, 31b: Ogivenwand
32, 32a, 32b: Innenkontur
33, 33b: Ogivenhohlraum
34, 34a, 34b: Außenkontur
35, 35a, 35b: Boden
51: Deformationszylinder
53: Deformationshohlraum
55, 55a, 55b: Schacht
57: Mikrokanal
71, 71a, 71b: Heckseite
73, 71a, 71b: Kalotte
75, 75a, 75b: Kegelstumpfabschnitt
100: Setz-Presse
101: Vorformpresse
103: Innenkontur-Formpresse
105a: Metallrohlingaufnahme
105b, 105x: Geschossrohlingaufnahme
107a, 107b, 107x: Bodenseite
111: Vorformstempel
112: Vorformabschnitt
113, 123: Frontfläche
115, 125: Führungsabschnitt
121: Innenkontur-Formstempel
122: Innenkontur-Formabschnitt
133: Hülsenformabschnitt
200: Ogiven-Formpresse
203: Ogivenabschnitt
205: Geschossaufnahme
207: Geschossheckstempel
213: Bodenseite
A: Rotationsachse/Axialrichtung
R: Radialrichtung
d_O: Öffnungsdurchmesser
D_Z: Zylinderdurchmesser
h_S: Stammhöhe
h_Ra: Höhe (Vorformkavität)
h_Rb: Höhe (Innenkontur-Formkavität)
l_G: Geschosslänge
l_H: Schachthöhe
l_O: Ögivenabschnittshöhe
l_S: Stammhöhe
l_Z: Zylinderabschnitthöhe

Claims

Verfahren zum Herstellen von metallischen Vollgeschossen (1) für Übungspatronen, bei dem ein Metallrohling bereitgestellt wird, wobei der Metallrohling in einem Vorformschritt zu einem Geschossrohling (1a) mit einem hülsenförmigen Abschnitt (3a) umgeformt wird, der sich zu Abschluss des Vorformschritts über mehr als die Hälfte der größten axialen Rohlinghöhe (h_Ra) erstreckt, und wobei der Geschossrohling (1a) nach dem Vorformschritt in einem Innenkonturformschritt derart umgeformt wird, dass ein stirnseitiger Hülsenabschnitt (3b) des Geschossrohlings (1b) mit einer radial außenseitigen Hülsenwand (31b) im Wesentlichen konstanter Wandstärke und/oder zylindrischer Innenkontur (32b) gebildet wird, dass ein heckseitiger Hülsenabschnitt (5b) des Geschossrohlings (1b) mit einer von der Hülsenwand (31b) radial nach innen ragenden Schulter (35b) gebildet wird, und dass ein von der Schulter (35b) ausgehender Schacht (55b) gebildet wird, der sich in den heckseitigen Hülsenabschnitt (5b) des Geschossrohlings (1b) erstreckt, und wobei in dem Innenkontur-Formschritt der Geschossrohling (1b) derart geformt wird, dass der Deformationshohlraum (53) stirnseitig eine taillenförmige Einschnürung ausbildet, und/oder dass ein Abstand in Axialrichtung (A) zwischen der Schulter (35b) und einem Heck (71) größer wird als die axiale Höhe des zu Abschluss des Vorformschritts gegebenenfalls vorhandenen vollzylindrischen Stammabschnitts (7) des Geschossrohlings (1a), und wobei der Geschossrohling in einem Ogiven-Formschritt derart umgeformt wird, dass die stirnseitige Hülsenwand (31) eine abschnittsweise ogivenförmige Außenfläche bildet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallrohling in dem Vorformschritt unter aufrechterhalten eines sich in Axialrichtung (A) über weniger als 45% der größten axialen Rohlinghöhe (h_Ra) erstreckenden verbleibenden vollzylindrischen Stammabschnitts (7) Geschossrohlings (1a) umgeformt wird oder dass der Metallrohling in dem Vorformschritt zum Formen des Geschossrohlings (1a) vollständig in Axialrichtung (A) durchdrungen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht (55b) einen Mikrokanal (57b) und/oder einen Deformationshohlraum (53b) ausbildet, wobei der Deformationshohlraum (53b) zumindest abschnittsweise zylindrisch und/oder zumindest abschnittsweise kegelförmig mit stirnseitiger Verjüngung ausbildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenkontur-Formschritt der Geschossrohling (1b) derart geformt wird, dass der Deformationshohlraum (53) stirnseitig eine taillenförmige Einschnürung ausbildet, wobei zwischen dem Deformationshohlraum (53) und der Schulter (35) ein Mikrokanal (57) ausgebildet wird, in dem die Innenwandfläche des Hülsenabschnitts (51) flächig zusammengeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschossrohling nach dem Innenkonturformschritt in dem Ogiven-Formschritt umgeformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ogiven-Formschritt eine stirnseitige Öffnung (11) aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Öffnung (11) vorzugsweise in eine von der Hülsenwand (31) umfänglich definierten Ogivenhohlraum (33) mündet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorformschritt, der Innenkontur-Formschritt und/oder der Ogiven-Formschritt spanlos durch Kaltumformen erfolgt.