DE1102012B - Verfahren zum Verschliessen des offenen Endes einer aus thermo-plastischem Material bestehenden Schrotpatronenhuelse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verschließen des offenen Endes einer aus thermoplastischem Material bestehenden Schrotpatronenhülse aus einem zylindrischen Körper mit einem offenen Ende, bei welchem ein Randteil des Körpers zur Mitte der Hülse nach innen gefaltet wird, so daß die gefalteten Bereiche einwärts gedrückt werden, um Einschläge zu bilden, und der gefaltete Rand zur Erweichung des Kunststoffes erhitzt wird.

Bei einer bekannten Ausführung eines derartigen Verfahrens wird der obere Mantelrand einer Erhitzung und nur von oben einem Druck unterworfen, durch die der bildsame Werkstoff des Mantelrandes über den ganzen Querschnitt des Mantels ausgebreitet und zu einer Decke verschweißt werden soll. Dabei wird der Mantelrand zunächst in die Form eines niedrigen Kegelstumpfes gebracht, der bei völliger Verflachung zu der Stirnseite der Hülse keinen Abschluß herstellen kann. Daher ist ein FMeßvorgang erforderlich, bei welchem aber ungleichmäßige Materialanhäufungen entstehen. Infolge dieser Unsicherheit muß über den Schrotkugeln zusätzlich eine Pappscheibe angeordnet sein. Die Abdichtung ist nicht sicher.

Ferner ist es bei Metall-Patronenhülsen bekannt, den Hülsenrand nach innen zu biegen und ein mittleres Loch durch Einsetzen eines Pfropfens zu schließen. Auch dieser Verschluß ist infolge der Verwendung verschiedener Materialien für die Patronenhülse und den Pfropfen unsicher. Zum Verschließen einer derartigen mittleren Öffnung ist es auch bekannt, in der Patronenhülse selbst Anlageflächen anzuordnen. Diese Ausführung unterliegt aber den gleichen Nachteilen und vermindert darüber hinaus das Aufnahmevernrögen der Patronenhülse.

Erfmdungsgemäß werden Patronenhülsen aus einem thermoplastischem Material dadurch verschlossen, daß die erweichten Einschläge nach innen und oben in eine dichte Anlage gedrückt werden, so daß in der Mitte des Abschlusses eine Anhäufung von Kunststoff entsteht und daß darauf die innersten Enden der Einschläge gleichzeitig nach unten gedrückt werden, um die Enden in einem flüssigkeitsdichten Abschluß zu verfestigen.

Die hierbei erzielte zusätzliche Konzentration von Kunststoffmaterial an den inneren Enden der Falten gewährleistet einen absolut dichten und festen Verschluß, der vorteilhafterweise in einem Arbeitsvorgang erreicht wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird der obere Rand der Hülse vor seiner Einwärtsfaltung gekerbt, so daß die gekerbten Teile die Einschläge bilden. Die Kerbung stellt eine gleichmäßige Materialverteilung sicher.

Verfahren zum Verschließen des offenen Endes einer aus thermoplastischem Material bestehenden Schrotpatronenhülse

Anmelder:

Olin Mathieson Chemical Corporation, New York, N. Y. (V. St A.)

Vertreter: E. Maemecke, Berlin-LichterfeldeWest, und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 5. Oktober 1956

John S. Metcalf, New Haven, Conn., und Joseph A. Roderick, North Branford, Conn.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Eine aus Kunststoff bestehende Kugelhülse, die bestimmte Merkmale der Erfindung aufweist, kann aus einer Zusammensetzung aus Äthylzellulose mit folgender Formel bestehen:

80 bis 84 Teile Äthylzellulose, 16 bis 20 Teile Butylstearat,

0,0 bis 0,3 Teile Wachs, 0,0 bis 0,5 Teile Farbstoff und kein Stabilisator.

Eine bevorzugte Zusammensetzung, die besonders befriedigende Ergebnisse gibt, lautet wie folgt:

80,6 Teile Äthylzellulose, 19 Teile Butylstearat,

0,2 Teile Wachs,

0,2 Teile Farbstoff und kein Stabilisator.

Andere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, in welchen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In diesen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen, aus Kunststoff bestehenden Schrotpatronenhülse, wobei Teile derselben ausgebrochen sind,

109 529/S8

Fig. 2 einen Längsschnitt dear Hülse gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Dornpresse mit einer darin angeordneten, aus Kunststoff bestehenden Schrotpatronenhülse und einem Biege- oder Kerbwerkzeug,

Fig. 4 einen Grundriß des Kerbwerkzeuges gemäß Fig. 3, gesehen von der Ebene gemäß Linie 4-4 und in der Richtung der Pfeile in Fig. 3,

Fig. S einen Vertikalschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der eingekerbten, aus Kunststoff bestehenden Hülse, die das Aussehen der Hülse nach dem Kerbungsschritt in dem Verfahren zur Herstellung des Abschlusses zeigt,

Fig. 7 einen Grundriß des ersten Einwölbungswerkzeuges, aus der gleichen Richtung wie das Werkzeug gemäß Fig. 4 gesehen,

Fig. 8 einen Vertikalschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Spitzenteiles der aus Kunststoff bestehenden Hülse nach dem ersten Einwölbungsvorgang,

Fig. 10 einen Schnitt durch das Erwärmungswerkzeug, das zur Aufweichung der aus Kunststoff bestehenden Hülse nach dem ersten Einwölbungsvorgang verwendet wird,

Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch das zweite Einwölbungswerkzeug, das zur Formung des aus Kunststoff bestehenden Kopfes in seine Endgestalt verwendet wird,

Fig. 12 einen Schnitt durch den Oberteil der Hülse in ihrem Endzustand und

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der fertigen Hülse.

In Fig. 1 und 2 ist eine allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnete, aus Kunststoff bestehende Schrotpatronenhülse mit einer Schrotkugelladung 11, Pfropfen 12 und einer Pulverladung 13 gezeigt.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich:, daß der Hülsenmantel 14 und der Boden 16 zu einem einzelnen, einheitlichen Bauteil gegossen sind, der eine kreisförmige Öffnung 17 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Zündhütchens hat. 18 bezeichnet allgemein den Abschluß der aus Kunststoff bestehenden Schroitpatronenhülse. Der Abschluß wird im folgenden als gefaltete Einbiegung bezeichnet.

Die verschiedenen, zur Herstellung des Abschlusses erforderlichen Schritte können durch eine Mn- und hergehende Presse, wie z. B. eine Dornpresse 19, die in Fig. 3 gezeigt ist, ausgeführt werden. Da die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der besonderen verwendeten Presse gerichtet ist, genügt es, darzulegen., daß die zur Ausführung des Abschlusses der aus Kunststoff bestehenden Hülsen gemäß Fig. 1 und 2 notwendigen Schritte durch eine automatische Betriebsanlage durchgeführt werden können, die Drehköpfe and Mittel zur Einstellung des Drehkopfes von einer Stufe zu einer anderen hat. Es ist daher nicht zweckmäßig, das erfindungsgemäße Verfahren auf die Verwendung einer Dornpresse zu beschränken.

In Fig. 3 ist eine geladene Patrone 21 dargestellt, die sich auf der Grundplatte der Dompresse abstützt, wobei ein Kerbwerkzeug 22 unmittelbar über dem oberen Rand 23 der Hülse gehalten wird. Das Kerbwerkzeug 22 ist an einem Stößel 24 der Dornpresse 19 befestigt und durch die Betätigung eines Handgriffes 26 hia- und herbewegbar.

Aus den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, daß das Kerbwerkzeug 22 mit acht Klingen 27 ausgeführt ist, die zueinander versetzt in Art von Speichern eines Hades ■-■■ · -um den Innenteil des Werkzeuges angeordnet sind. Die Klingen 27 sind mit Messerkanten 28 versehen, die eine im Hinblick auf den Oberteil 29 des Werkzeuges nach innen und oben schrägverlaufende Gestalt haben, so daß die Messerkanten bei Hin- und Herbewegung des Werkzeuges auf der Hülse 21 mit von einander entfernten Teilen des Randes 23 der Hülse in Eingriff kommen und diese herunterdrücken, um mehrere Falten oder Einschlage 31 (Fig. 6) zu

ίο erzeugen. Die Messerkanten schneiden nicht den Rand 21. Der Rand wird bloß gekerbt. Zur gleichen Zeit werden die Teile 32 der Hülse zwischen den Einschlägen nach innen gebogen, um die in Fig. 6 gezeigte Form zu schaffen, die allgemein als eine »Rosette« bezeichnet werden kann.

Der Kerbungsschiritt, der durch das Kerbwerkzeug 22 vollzogen wird, schließt die aus Kunststoff bestehende Hülse nicht vollständig, sondern zieht hauptsächlich den Rand 23 nach innen. Hierbei nehmen die

ao Falten 31 das Überschuß material auf, das normalerweise eine unregelmäßige Faltung und Überlagerung veranlassen würde.

Darauf wird das erste Einwölbungswerkzeug 33, das in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, in die Dompresse 19 eingesetzt. Dieses Werkzeug 33 ist mit einem im wesentlichen glockenartig geformten Innenteil 34 ausgebildet, das infolge Hin- und Herbewegung in Anlage an der gekerbten Hülse gemäß Fig. 6 weiter die abgebogenen Teile 32 und die Einschläge 31 eng aneinanderdrückt und zu einer vorläufigen »Festlegung« der Rosette führt, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Die Hülse 21 wird nach dem ersten Einwölbungsvorgang im wesentlichen geschlossen und hat eine verhältnismäßig kleine mittlere Öffnung 36. In diesem Zustand verlaufen die Einschläge in bezug auf den Oberteil der Hülse hauptsächlich nach unten und innen.

Der nächste Schritt benutzt ein Erwärmungs- und

Formungswerkzeug 37, das in Fig. 10 dargestellt ist.

Dieses Werkzeug wird durch irgendwelche geeignete Mittel, z.B. durch das das Werkzeug umgebende Heizelement 38, erwärmt. Das Innere des Werkzeuges ist, obgleich es im wesentlichen von der gleichen Gestalt wie das erste Wölbungswerkzeug ist, mit einer in der Mitte angeordneten Wulst 39 ausgebildet.

Dieses Werkzeug wird als nächstes in die Dornpresse 19 eingesetzt und in erhitztem Zustand über der Hülse nach unten geführt, um den Oberteil der Hülse zu erweichen und ihn formbar zu machen. Die Wulst 39 führt zu einer Eindrückung des mittleren Teiles der Hülse, so daß die inneren Enden der Einschläge zusammengebracht werden und' die Öffnung 36 geschlossen wird.

Danach wird ein zweites Einwölbungswerkzeug 41, das in Fig. 11 gezeigt ist, auf den erweichten Oberteil der Hülse aufgebracht, um die abschließende Bearbeitung zu vollziehen. Dieses Werkzeug 41 weist einen inneren Zapfen 42, eine Hülse 43 und eine Buchse 44 auf. Der Zapfen 42 ist in der Hülse 43 verschiebbar, und die Buchse 44 ist auf der Hülse verschiebbar. Eine Schraubenfeder46 mit einer Einstellschraube47 drückt den Zapfen 42 nach unten, während eine Schraubenfeder 48, die die Buchse 44 umgibt und einen Anschlag 49 hat, die Buchse 44 herunterdrückt.

Das Werkzeug 41 wird durch einen Querstift Sl zusammengehalten. Der Stift ist starr in der Hülse 43 angeordnet und ragt durch einen Schlitz 52 in dem Zapfen 42. Jedes Ende des Stiftes Sl endet in einem

' Oicnt dargestellten ähnlichen Schlitz in der Buchse 44.

Die in dem Zapfen 42 und in der Buchse 44 ausgebÜ-deten Schlitze gestatten eine beschränkte Bewegung

zwischen dem inneren Zapfen. 42, der Buchse 44 und der Hülse 43 in einer Weise, die im folgenden klarer erkennbar wird.

Infolge Hin- und Herbewegung des Stößels 24 der Dornpresse 19 wird der Druck über die Buchse 44, den Anschlag 49 und die Feder 48 auf einen Formungspreßstempel 53 übertragen, der durch eine Befestigungsschraube 54 in der Buchse 44 gehalten ist. Der Anschlag 49 ist auf die Hülse 43 aufgeschraubt. Wenn sich das Werkzeug 41 nach unten bewegt, kommt der Preßstempel 53 mit dem aufgeweichten Oberteil der aus Kunststoff bestehenden Schrotpatronenhülse in Anlage und verformt dieses. Die Gestalt des Preßstempels 53 führt zur Zusammenlegung oder Zusammendrückung der Falten 31 an dem oberen Mittelpunkt der Hülse. Wenn sich das Werkzeug weiter nach unten bewegt, bietet die aus Kunststoff bestehende Hülse schließlich einen genügenden Widerstand zur Überwindung der Druckspannung der Feder 48, und der Preßstempel 53 kommt zur Ruhe. Der Stößel 24 und somit die Hülse 43 setzen die Bewegung nach unten fort.

Bei der anhaltenden Bewegung der Hülse 43 nach unten wird der Druck des Stößels 24 über die Hülse 43 auf die Feder 46 und von da auf den inneren Zapfen 42 übertragen. Der innere Zapfen bewirkt die Verformung der Mitte des Oberteils der Hülse durch Anlage und Herabdrückung der zusammengelegten Falten in eine Vertiefung oder Eindrückung 56 (Fig. 12). Bald bietet der mittlere Oberteil der Hülse einen genügenden Widerstand zur Überwindung der Kraft der Feder 46. An diesem Punkt kommt der Zapfen 42 zum Stillstand. So stehen sowohl der Preßstempel 53 als auch der Zapfen 42 in Ruhe. Eine fortgesetzte Abwärtsbewegung des Stößels 24 ist infolge des Schlitzes 52 in dem inneren Zapfen und des (nicht dargestellten) Schlitzes in der Buchse 44 möglich. Jedoch ist der Hub des Stößels so gewählt, daß der Stößel bald, nachdem der Zapfen 42 zum Stillstand kommt, ebenfalls zur Ruhe kommt.

Die verzögerte Arbeit des inneren Zapfens 42 ist besonders vorteilhaft, weil auf diese Weise der Preßstempel 53 zuerst verwendet wird, um die Falten längs der inneren Umrißlinie des Werkzeuges nach innen und oben zusammenzulegen oder zu drücken und somit genügend verformbaren Kunststoff unmittelbar unter den inneren Stift 42 zu führen. Wenn sich so der innere Zapfen abwärts bewegt, wird ein enger strömungsmitteldichter Abschluß geformt. Auf diese Weise wird die Öffnung 36 der Fig. 9 vollständig geschlossen.

Diese Zusammenarbeit zwischen dem Preß stempel 53 und dem Kopf 57 des Zapfens 42 führt zu einem endgültigen Abschluß mit einer in den Fig. 12 und 13 angegebenen Gestalt. Nach dem zweiten oder endgültigen Einwölbungsschritt ist die Hülse vollständig geschlossen, und es befindet sich in dem Oberteil der Hülse keine Öffnung nach außen. In einigen Fällen sind die einzelnen Spitzen 54 der abgebogenen Teile 32 tatsächlich verschweißt, während in anderen Fällen bloß ein sehr bündiger nestartiger Zusammenschluß zwischen den Einschlagen 31 und den abgebogenen Teilen 32 vorhanden ist, wobei die Spitzen 54 in der Eindrückung oder Vertiefung 56 enden.

Die Reihenfolge der Verfahrensschritte zur Herstellung des Abschlusses-, die vorstehend beschrieben sind, kann geändert werden. Beispielsweise kann der Erwärmungsschritt vor dem Einkerbungsschritt oder vor dem ersten Einwölbungsschritt ausgeführt werden. Es kann mitunter wünschenswert sein, den ersten EinwölbungsVorgang auszulassen. Darüber hinaus ist es nicht unbedingt notwendig, daß die die Erhitzung herbeiführende Form mit einer mittleren Wulst 39 ausgestaltet ist, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Mit anderen Worten kann gesagt werden, daß für den Erwärmungsschritt ein Werkzeug verwendet wird, das eine Gestalt hat, die hauptsächlich zur Übertragung von Wärme durch körperliche Berührung und für eine geringe Formungswirkung ausgeführt ist.

Obgleich keine Beschränkung der Anwendung der Erfindung auf eine aus Kunststoff bestehende Hülse mit einer besonderen Zusammensetzung vorgeschlagen worden ist, hat sich gezeigt, daß ein aus Äthylzellulose bestehende, gemäß der obigen Formel zusammengesetzte Hülse sich bei Anwendung der Erfindung als zufriedenstellend erwiesen hat.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verschließen des offenen Endes einer aus thermoplastischem Material bestehenden Schrotpatronenhülse aus einem zylindrischen Körper mit einem offenen Ende, bei welchem ein Randteil des Körpers zur Mitte der Hülse nach innen gefaltet wird, so daß die gefalteten Bereiche einwärts gedrückt werden, um Einschläge zu bilden, und der gefaltete Rand zur Erweichung des· Kunststoffes erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erweichten Einschläge nach innen und oben in eine dichte Anlage gedrückt werden, so daß in der Mitte des Abschlusses eine Anhäufung von Kunststoff entsteht und daß darauf die innersten Enden der Einschläge gleichzeitig nach unten gedrückt werden, um die Enden in einem fiüssigkeitsdichten Abschluß zu verfestigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand der Hülse von seiner Einwärtsfaltung gekerbt wird, so daß die gekerbten Teile die Einschläge bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrotpatronenhülse aus Äthylzellulose, Butylstearat, Wachs und Farbstoff besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 834 214;
österreichische Patentschrift Nr. 159 160;
französische Patentschriften Nr. 1 008 242, 998 976, 848 289;

britische Patentschriften Nr. 648 923, 523 535.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109 529/88 2.61