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Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere Geschoßhülsen
aus kristallinen Kunststoffen Zusatz zu patent..............
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(Patentanmeldung 0 8945 X/39a2 Gruppe 17) Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern erhöhter Festigkeit aus kristallinen Kunststoffen,
vorzugsweise polyolefinen, insbesondere von Hülsen für Schrotpatronen oder anderen
Geschoßhülsen.
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Geschoßhülsen, wie Schrotpatronen, bestehen aus einer Bodenkappe,
einem Hülsenteil, der gewohnlich aus Panpe besteht, einem durchlöcherten Bodenpfropfen
und einem Verschlußdeckel, für den Inhalt der Schrotkügelchen, einer Treibladung
und verschiedenen
schiedenen Ladepfropfen. In der USA-Patentschrift
Nr.
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2 232 634 ist beschrieben, eine Schrotpatronenhülse aus Celluloseäthern
oder-estern, wie Celluloseacetat, zusammen mit geeigneten llreichmachern und Füllstoffen
herzustellen und das Ausstoßende dieser Hülse durch Verschmelzen an einen Verschlußpfropfen
aus dem gleichen Material zu verschließen.
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Wegen der Unzulänglichkeiten zahlreicher Kunststoffe, wie Versprödung,
Verunreinigung und Verziehen durch Ausschwitzen des Weichmachers sowie der mangelnden
ausreichenden Festigkeit, ist die Verwendung von Kunststoffen als Material für Geschoßhülsen
nicht sehr günstig, insbesondere, wenn diese längere Zeit gelagert werden sollen.
Die meisten Kunststoffe, wie das zuerst bekannt gewordene Polyolefin Polyäthylen,
müssen zur Herstellung von Schrotpatronenhülsen besonders modifiziert werden, z.
B. durch Anbringung eines Kragens, gemäß USA-Patentschrift Nr. 2 953 990, damit
aine Zerstörung der Mülsenseitenwand während des Schießens möglichst verhindert
wird. Besonders bei Verwendung der herkömmlichen Hochdruckpolyäthylene zerreißen
beim Schießen solche Patronenhülsen in der Seitenwand, wenn sie nicht unter erhöhten
Kosten modifiziert werden, und gelegentlich spalten sie sich auch in der Längsrichtung
bis zur Bodenkappe.
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Zur Überwindung der Nachteile, die bei Verwendung der verschiedenen
Kunststoffe und gesonderter Bestandteile, wie Papier, bei der Herstellung von Schrotpatronenhülsen
auftreten
treten und um die günstigen Eigenschaften von Kunststoffen,
wie Polyäthylen, auszunutzen, wurde bereits versucht, ein lineares Polyäthylen höherer
Härte zu verwenden. Bei einem dieser Versuche wurde der gesamte Patronenhülsenkörper
aus einem Stück aus linearem Polyäthylen mit hohem Kristallinitätsgrad und einem
Schmelzpunkt von mindestens 125 C und relativ hoher Dichte durch Verformen hergestellt.
Durch Spritzgießen von linearem Polyäthylen hergestellte Gegenstände versagen jedoch
bei normalen oder niedrigen Temperaturen, wenn das Ausmaß der Zugbeanspruchung an
der Streckgrenze hoch ist, wie es bei Patronenhülsen der Fall ist, und sich das
Hülsenmaterial nicht dehnt und nicht erholt, um es befriedigend aus dem Gewehrlauf
in fehlerfreier Form herauszunehmen. Aus verschiedenen Gründen, z. B. den Unterschieden
in der Stärke und den Kräften, die in verschiedenen Abschnitten der Hülse auftreten,
hat auch die Herstellung dieser Hülsen durch Spritzgießen aus Kunststoffen seine
Grenzen und läBt viel zu wünschen übrig, um Produkte mit der besten Kombination
von physikalischen Eigenschaften zu erhalten.
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Bei einem anderen Versuch wurde ein Abschnitt eines Rohres aus linearem
Niederdruckpolyäthylen anstelle des Papierrohres verwendet. Jedoch muß das Polymer
gleichmäßig von einem Ende zum anderen Ende durch Recken des Rohres orientiert werden,
damit die westigkeit geichmäßig erhöht wird.
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Geschoßhülsen
Geschoßhülsen werden während des Schießens
stark beansprucht, da sie über einen weiten Temperaturbereich ungleichmäßig starken
Kräften ausgesetzt sind. Trotz der Nachteile von Papier hinsichtlich seiner Beständigkeit
ge-en Verschmoren und Abrieb, seiner Beständigkeit gegen gelegentliche Abtrennung
durch Schlag, seiner Beständigkeit gegen Dimensionsveranderung bei wechselndem Feuchtigkeitsgehalt,
der Verhinderung der Absorption von Feuchtigkeit, wobei zahlreiche dieser Nachteile
es unmöglich machen, eine Patronenhülse aus Papier wieder zu verwenden, haben verschiedene
verwendete Kunststoffe Nachteile gezeigt, insbesondere nach längerer Lagerung, wobei
sich diese Nachteile sogar verstärkten.'. Vegen dieser Nachteile fanden Kunststoffe
keine allgemeine Verwendung für diesen Zweck.
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Die Erfindung überwindet diese Nachteile und stellt Hohlkörper mit
verbesserter effektiver Zugfestigkeit und befriedigender Elastizitätsgrenze und
Streckgrenze zur Verfügung.
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Nach dem erfindungsgemäBen Verfahren können diese Hohlkörper aus einem
Kunststoffrohling in wirtschaftlicher Weise durch Deformierung in festem Zustand
hergestellt werden. Die erfindungsgemäß herstellbaren Rohlkörper bestehen aus einem
kristallinen, thermoplastischen synthetischen Polymer und sie werden in solcher
Weise hergestellt, daß eine außergewöhnlich hohe Festigkeit mit gewünschter Variation
erhalten wird, so daß iese Hohlkörper z. B. als Behälter unter Explosionsdruck verwendet
wendet
werden können. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Hohlkörper herstellen,
die eine ausreichende Festigkeit gerade in den Teilen aufweisen, die der größten
Belastung unterworfen sind. Erfindungsgemäß hergestellte Geschoßhülsen aus dem geeigneten
Polyolefin sind wieder beschickbar.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt im senkrechten Querschnitt eine Ausführungsform eines
Rohlings zum Verformen in eine Patronenhülse ; Fig. 2 zeigt im senkrechten Querschnitt
eine zweite Ausführungsform eines Rohlings für das erfindungsgemäße Verfahren ;
Fig. 3 zeigt im senkrechten Querschnitt eine bevorzugte Ausführungsform eines Rohlings
für das erfindungsgemäße Verfahren ; Fig. 4 zeigt im Querschnitt einen Teil einer
geeigneten Vorrichtung zur Verarbeitung der Rohlinge zur Herstellung der praktisch
fertigen Patronenhülse, die ebenfalls im Querschnitt gezeigt ist, und Fig. 5 ist
eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäß hergestellten Patronenhülse, die
aus der in Figur 4 gezeigten Formvorrichtung entnommen ist.
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Erfindungsgemaß werden Hohlkörper, wie Patronenhülsen-oder Geschoßhdlsenkörper
Geschoßhülsenkörper
zumindest zum Teil durch Pressen kristalliner Kunststoffe wie Polyäthylen, Polypropylen
und ähnlicher Polymerisate und/oder Mischpolymerisate hergestellt, die sämtliche
in festem kristallinem Zustand verformt werden.
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Lineare Polyolefine hoher Dichte kommen besonders in Betracht zum
Verformen durch Pressen zum Unterschied zum Formen durch Ziehen. Wenn man einen
Kunststoffrohling zwischen mindestens zwei nebeneinanderliegende Oberflächen einbringt,
auf den Rohling Druck ausübt und den Kunststoff mit Kunststoff drückt, läßt sich
ein dünnwandiger länglicher Ornez vorteilhaft aus einem verhältnismäßig dicken Rohling
aus dem linearen Polyolefin verformen. Die Zugfestigkeit des fertigen Gegenstandes
hat sehr stark zugenommen und zwar vom Bodenteil zur () ffnung der Hülse ? während
die Stärke der Seitenwand vom Bodenteil zur Öffnung der Hülse abnimmt.
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Das Verformen durch Pressen wird in einem weiten Arbeitstemperaturbereich
unterhalb der kristallinen Schmelztemperatur des Kunststoffmaterials und bei solchen
Preßgeschwindigkeiten durchgeführt, daß ein zu hoher Temperaturanstieg vermieden
wird. Die Temperatur wird hierbei vorzugsweise in einem Temperaturbereich gehalten,
der unterhalb der kristallinen Schmelztemperatur des Kunststoffes liegt. Bei Verarbeitung
von Polyäthylen werden die Arbeitetemperaturen unterhalb des Bereiches von etwa
125 bis etwa 130 C gehalten und die Verarbeitung der käuflichen Polyäthylensorten
erfolgt vorzugsweise
weise zwischen etwa 93° C und etwas unterhalb
130°C. Eine Arbeitstemperatur von etwa 115 bis 116° C ist für die meisten Sorten
von Polyäthylen geeignet. Bei der Verarbeitung von Polypropylen liegt die Grenztemperatur
etwas höher und die Verformung erfolgt unterhalb des breiteren Temperaturbereiches
von etwa 135 bis etwa 168°C. Es kommen etwas höhere Arbeitstemperaturen von etwa
93 C bis etwas unterhalb 168°C in Frage.
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Durch Preßverformung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein
Kunststoffrohlinx innerhalb eines breiten Temperaturbereiches unterhalb der kristallinen
Schmelztemperatur in ein geformtes Gebilde überführt werden im Gegensatz zur Verformung
in dem scharf begrenzten engen Temperaturbereich, der sehr nahe der kristallinen
Schmelztemperatur liegt und der sohwierig einzuhalten ist.
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Die kristalline Schmelztemperatur thermoplastischer Kunststoffe, wie
sie für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage kommen, ist die Temperatur, bei
der sämtliche Kristallinität der Polymerstruktur verschwindet und das Polymer bei
Betrachtung durch gekreuzte Wicols in einem heizbaren Mikroskop klar ersoheint.
Der Kristallinitätsgrad, wie er nach verschiedenen Methoden bestimmt wird, z. B.
durch Röntgenbeugungsanalyse, ist vorzugsweise für jeden verwendeten Kunststoff
so hoch wie söglich. Polypropylen soll neben einem hohen Isotaktizitätsgrad einen
möglichst hohen Kristallin ! tätsgrad auf weisen. us
Um eine erhöhte
Zugfestigkeit zu erhalten erfolgt die Verformung nicht durch Ziehen sondern durch
PreBdeformation, sine Quersohnittsverminderung des thermoplastischen Materials wird
vermieden und es wird eine sehr hohe Zugfestigkeit in den Bereichen der gröBten
Beanspruchung erhalten. Bei Schrotpatronen liegt dieser Bereich an der Mündung der
Patronenhülse.
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Die Verformung durch Pressen gestattet es auch, die verschiedenen
Teile des fertigen Gegenstandes in verschiedenen fertigen Abmessungen herzustellen,
ein Vorteil, der nicht erzielt wird, wenn das Material aus einem Teil gezogen werden
muß um es zu erschöpfen und dann ein anderer Teil zugeführt wird als das fertige
Produkt.
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Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren von besonderem
Vorteil ist bei der Herstellung von Gegenständen aus einem Stück, wobei mindestens
zwei Teile eine unterschiedliche Form und Funktion haben, und mindestens einer dieser
Teile stärker oder dicker sein muß als der andere, der andere jedoch annähernd so
stark oder stärker sein muß. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Geschoßhülsenrohre
oder vorzugsweise ganze Geschoßhülsen mit verbesserten Eigenschaften herstellen.
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Erfindungsgemäß wird eine Geschoßhülse oder Schrotpatronenhülse 1,
wie sie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, durch preBdeformierung eines Rohlings
aus kristallinem Kunststoff, wie
wie Polyäthylen hoher Dichte,
hergestellt. Die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Schrotpatronenhülse besteht aus
einer verhältnismäßig dicken Bodenkappe 2, welche eine zentrale Zündhütchenöffnung
3 umgibt, Eine verhältnismäßig dünne röhrenförmige Seitenwand 4, die mit der Bodenkappe
2 aus einem Stück besteht, nimmt in ihrer Stärke von der Bodenkappe zur Mündung
5 der Hiilse ab. Ein Auswerferrand 6 erstreckt sich radial nach auswärts von der
Bodenkappe und ist mit dieser verbunden.
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Typische Rohlinge, die zur Herstellung der Schrotpatronenhülsen 1
verwendet werden könnet sind in den Figuren 1 bis 3 gezeigt.
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Vie in Figur 1 gezeigt, ist der Rohling 11 ein verhältnismäßig dicker
Zylinder in Form einer Tasse oder eines dickwandigen Rohres mit einer zentralen
Bohrung 12. Das eine Ende 15 des Rohlings 11 ist mit einer Vertiefung bei 16 versehen,
um das Zündhütchen aufzunehmen, während das andere Ende 13 konkav ausgehöhlt ist,
damit dieses Ende des Rohlings zum axialen Formpressen benutzt werden kann. Ein
Auswerferrand 14 wird benachbart zum Ende 15 zum Auswerfen der Hülse ausgebildet.
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Das Ende 15 des Rohlings 11 entspricht in seiner Form und Größe der
Bodenkappe 2 der in Figur 4 und 5 gezeigten fertigen Patronenhülse.
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Ein weiterer Rohling 20 ist in Figur 2 gezeigt, bei dem der Kern 21
Kern
21 symmetrisch um die Zündhütchenöffnung 22 gebildet ist.
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Der Kern 21 kann in eine Bodenkappe aus Metall eingesetzt werden.
Die Bodenkappe aus hietall ist eine dünne Hülse 25, die bei 26 gebörtelt ist, um
den Rand 24 des Rohlings aufzunehmen und sie ist nach innen zur Bohrung eingekerbt,
um dort einen das Zündhütchen aufnehmenden Flansch oder Finger 27 zu bilden. Der
Rohling 20 ist mit einer flachen Höhlung versehen, z. B. der parabolischen oder
hyperbolischen Ausnehaung 23, mit einer inneren Oberfläche asymptotisch oder tangential
zu den Seiten des eingesohlossenen Winkels ABC von etwa 40° bei B, d. h. einem Winkel
von etwa 15° bis etwa 25 mit einer Seite wie bei A und C.
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In Figur 3 ist ein weiterer Rohling 31 gezeigt, der ähnlich dem in
Figur 2 gezeigten Rohling ist. Der Rohling 31 ist mit einer zentralen Zündhütohenöffnung
32 und einer konkaven Ausnehmung versehen, die sich nach außen bei 33 konisch erweitert
und einen Winkel von etwa 20 an der Kante 36 bildet. Konzentrisch mit der Öffnung
32 und der abgeschrägten konkaven Ausnehmung 33 hat der Rohling einen Rand 34 und
eine Zündhütchenversenkung 35. Das Ende des Rohlings 31 benachbart dem Rand 34 entspricht
ebenfalls in Größe und Form der Bodenkappe 2 der fertigen Patronenhülse, wie sie
in Figur 4 und 5 gezeigt ist.
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Die vorstehend beschriebenen Rohlinge können aus stranggeprebtem
preßtem
Stab-und/oder Rohrmaterial geschnitten oder maschinell bearbeitet werden, oder sie
können vorzugsweise durch Spritz. gießen in einem Spritzwerkzeug hergestellt werden.
Der Rohling von Figur 2 kann vorteilhaft durch Spritzgießen unmittelbar in eine
mit land versehene 1. ! etallbodenkappe 25 der fertigen Größe hergestellt werden,
welche das Spritzwerkzeug auskleidet.
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Die Vorrichtung zur Herstellung einer Schrotpatronenhülse aus einem
Rohling nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nachsteliend kurz beschrieben.
Die wesentlichen Teile, wie sie Figur 4 zeigt, sind der hohle Gesenkkörper (Matritze)
110 zu Aufnahme des thermoplastischen Rohlings, der Gesenkboden 111, der ein Widerlager
am einen Ende des Gesenkkörpers 110 bildet und der Stempel 112, Der Stempel 112
arbeitet zusammen mit einem verkleinerten Dorn 115, um der Bohrung, die in dem Rohling
gebildet wird und die das Zündhütchen aufnimmt, eine bestimmte Größe zu gehen.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der SchrotpatronenhUlsen
wird der Stempel 112 in das Gesenk 110 geführt und verpreßt den Kunststoffrohling
im Gesenk. Die Geschwindigkeit, mit der der Stempel 112 vorgetrieben wird, liegt
weit unterhalb den hohen Geschwindigkeiten beim Kaltstrangpressen zum Verformen
von Metallen, die eine Verflüssigung des verpreBten Materials hervorrufen können,
was im erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden soll.
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Der
Der Stempel 112 hat vorzugsweise zwischen seinen
Enden eine abgeschrägte äußere Oberfläche 127, die gleichmäßig an einer Seite abgeschrägt
ist und gegen das Ende 130 des Stempels 112 konvergiert, wobei das Ende nahezu flach,
wie in Figur 4 gezeigt ist, oder gerundet ist, um der fertigen Patronenhülse die
gewünschte Innenkonfiguration zu geben. Das Gesenk kann ebenfalls eine solche Form
haben, daß es gleichmäßig abgeschrägt konvergiert ; es kann auch geradwandig sein.
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Zur Herstellung einer Schrotpatronenhülse nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird ein Rohling aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. der Rohling 31,
der in Figur 3 gezeigt ist und der aus linearem Polyäthylen hoher Dichte besteht,
in das Gesenk 110 gegeben, nachdem die Vorrichtung sowie der Rohling genügend durch
und durch erhitzt ist, z. B. auf die Arbeitstemperatur von etwa 115°C. Arbeitstemperaturen
von nur 21 C können angewandt werden, doch arbeitet man vorzugsweise bei mindestens
93 C. Der harte Polyäthylenrohling, den man vorzugsweise vorher mit einem Gleitmittel,
z. B. aus Athylenglykol anstreicht, wird dann durch den Stempel 112 unter Bildung
der Schrotpatronenhülse 1 von Figur 4 verpreßt. Kein Teil der Schrotpatronenhülse
wird dem Ziehen, Strecken oder Strangpressen unterworfen, wie es sonst herkömmliche
Praxis in der kunstoffverarbeitenden Industrie ist. Die fertige Patronenhülse wird
ausschließlich durch verpressende Deformation des Rohlings erzeugt.
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Wie
Wie in Figur 4 gezeigt, hat die fertige Geschoßhülse
aus dem harten Polyolefin eine verhältnismäßig dünne Seitenwand 4 und eine ziemlich
dicke Bodenkappe 2, die die Zündhütchenöffnung umgibt. Die Bodenkappe 2 hat im wesentlichen
die Form des Bodenteils des Rohlings beibehalten, Die Zündhütchenöffnung in der
fertigen Bodenkappe 2 wird durch den Dorn 115 während der Verformung auf die richtige
GröBe gebracht und ausgeformt.
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Konzentrisch mit der Bodenkappe 2 bildet die röhrenförmige Seitenwand
4 mit dieser ein Stück und sie besteht aus stark deformiertem und orientiertem thermoplastischem
Material, das aus dem Rohling herausgepreßt und während der Verformung stark bearbeitet
wurde, um eine wesentliche Zunahme der Zugfestigkeit gegenüber der ursprünglichen
Zugfestigkeit des Rohlings zu erhalten. Die Zugfestigkeit der Seitenwand nimmt von
der Bodenkappe zur Mündung der Hülse zu, Eine abgeschrägte Seitenwand wurde als
am besten für das Preßverformen gefunden und am besten für Schrotpatronenhülsen,
obwohl eine Schrotpatronenhülse mit geraden Seitenwänden, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt ist, ebenfalls in Frage kommt. Wie aus Figur 4 ersichtlich
ist, hat die fertige Seitenwand benachbart zur Bodenkappe die größte Dicke und an
der Mündung 5 ist sie am dünnsten. Hier kann die Hülse mit jedem geeigneten Verschluß
versehen werden. Die nach dem erfindungagemäßen Verfahren heratellbare Patronenhülse
ist besonders geeignet für einen FaltverschluB und Versohweißen
schweißen
mit der übrigen Hülse oder für einen anderen äquivalenten Verschluß von verschwindender
Art, wie er in der USA Patentschrift Nr. 2 582 125 gezeigt ist.
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Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Patronenhülse
muB keiner gesonderten Heißfixierung unterworfen werden, um die Abmessungen festzulegen,
wie es bei anderen Verfahren erforderlich ist.
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Wie bereits erwähnt, besteht die erfindungsgemäß hergestellte Patronenhülse,
wie sie in Figur 5 gezeigt ist, aus einer verhältnismäßig starken Bodenkappe 2 und
einer mit @ieser zusammenhängenden verhältnismäßig dünnen Seitenwand 4, die zur
Mündung in ihrer Stärke abnimmt. Die Bodenkappe 2 hat praktisch die gleiche Größe
und Form wie der Bodenteil des ursprünglichen Rohlings, aus dem die Patronenhülse
geformt ist.
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Die verhältnismäßig dünne Seitenwand 4 wird aus der verhältnismäßig
dicken Seitenwand des Rohlings geformt, der in seiner Längsrichtung verlängert und
im Umfang durch den abgeschrägten Stempel gereckt wird und eine Patronenhülse mit
verhältnismäßig dünner Seitenwand gibt mit in Längsrichtung und im Umfang zunehmender
Zugfestigkeit.
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Die Zugfestigkeit in der Längsrichtung der fertigen Patronenhülsen
ändert sich von der Bodenkappe, wo sie einen Wert in der Grdßenordnung von 210 bis
280 kg/om hat, kontinuierlich bis zur
zur Mündung, wo die Zugfestigkeit
auf das 3- bis 10-fache zunimmt und etwa 1195 bis 2600 kg/cm2 und mehr beträgt.
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Bei einer typischen Patronenhülse, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren aus linearem Polyäthylen hoher Dichte hergestellt wurde, beträgt die Zugfestigkeit
an der Mündung 66, 6 mm von der Bodenkappe entfernt 2460 kg/cm. Die Zugfestigkeit
ändert sich von der Bodenkappe bis zur Mündung wie folgt : Entfernung von der zugfestigkeit
in der Bodenkappe, mm Längsrichtung, kd/cm2 19,05 1350 31, 75 1526 34, 45 1758 57,15
2037 66, 6 2460 Das vorstehend beschriebene Beispiel dient zur Erläuterung und ist
nicht einschränkend aufzufassen, da es lediglich den Bereich der Zugfestigkeiten
einer typischen Patronenhülse zeigen soll, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt ist.
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An dieser Stelle muß darauf hingewiesen werden, daß die Zugfestigkeit
der Patronenhiilse an der Bodenkappe praktisch den gleichen
leichen
lFert hat wie die undeformierte Basis des Rohlings.
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Von der Verbindungsstelle an der B') denkanpe bis zur Mündung der
Patronenhülse, die sich bei einer typischen Patronenhülse etwa 66, 6 mm oberhalb
der Bodenkappe befindet, ist die Seitenwand der Patronenhülse abgeschrägt und nimmt
in ihrer Stärke ab. Die Zugfestigkeit t der patronenhülsenwandung ist an der Mündung
am größten, wo ihre. iandung am dünnsten ist. Dies ist deshalb möglich, weil das
Kunststoffmaterial an der Mündung am stärksten bearbeitet wurde und deshalb am stärksten
orientiert ist.
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Da das Ausmaß der Bearbeitung des Yunststoffmaterials in direkter
Beziehung zum Ausmaß der Orientierung und damit zur erhöhten Zugfestigkeit steht,
kann man Geschoßhülsen und andere Behälter nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
in einem weiten Bereich von Zugfestigkeiten herstellen.
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Es wurde festgestellt, daß man nach dem erfindungsgemäBen Verfahren
leicht Geschoßhülsen mit einer Zugfestigkeit in der Längsrichtung von etwa 1195
bis 2600 kg/cm2 an der Mündung erhalten kann. Eine Zugfestigkeit von mindestens
1546 kg/cm2 an der Mündung ist bevorzugt, wenn die Geschoßhülsen wiederholt verwendet
werden soll. Durch Variation der Form des Rohlings und des aus ihm bestehenden Kunststoffmaterials
kann man das Ausmaß der Bearbeitung verändern, die zur Herstellung einer fertigen
Geschoßhülse erforderlich ist, und damit kann man die Zugfestigkeit
Zugfestigkeit
variieren, die man dem Rohr der Geschoßhülne verleihen will. Es wurden nach dem
vorstehend beschriebenen Verfahren Zugfestigkeiten an der Hündung eines Rohres von
bis zu 3515 kg/cm erhalten. Gegebenenfalls können noch höhere Zugfestigkeiten an
der Mündung von Geschoßhülsen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden.
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Die Umfangszugfestigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
herstellbaren Geschoßhülsen liegt bei etwa 316 bis 422 kg/cm Bei der Herstellung
einer Geschoßhülse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Kunststoffmaterial
an seinem Umfang durch den abgeschrägten Stempel nur in verhältnismäßig geringem
Ausmaß gereckt. Durch Veränderung der Form des Stempels und/oder des verwendeten
dohlings kann man jedoch das Ausmaß der Reckung auch in der Umfangsrichtung erhöhen
und hierdurch die Umfangszugfestigkeit auf einen Wert von oberhalb 422 kg/om2 erhöhen.
Eine höhere Umfangszugfestigkeit als 422 kg/cm2 ist bei einer eschoßhülse im allgemeinen
nicht notwendig. Bei anderen Behältern, die eine höhere Umfangszugfestigkeit erfordern,
kann man die Zugfestigkeitseigenschaften nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
verändern, um das gewünschte Gebilde zu erhalten.
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Die Bestimmung der Zugfestigkeitseigenschaften in der Längsriohtung
von erfindungsgemäß hergestellten Geschoßhülsen erfolgte an Proben gemäß der ASTM-Prüfnorm
D-1822-61T Prüfling Typ S.
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Typ S. Die Prüfung erfolgte mit einem Instrom Zerreißprüfgerät Modell
TTB und einer Klemmbackengeschwindirkeit von 50, 4 mm pro min. Die Werte für die
zugfestigkeiten wurden aus den maximalen Belastungen errechnet, die an der Streckgrenze
auftraten.
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Die Fließgeschwindigkeit und der Schmelzindex der Prüflinge murde
nach der ASTM-Prüfnorm D-1238-57T bestimmt.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere
Geschoßhülsen, werden vorzugsweise Polyäthylen, Polypropylen und andere olefinische
Polymerisate und Mischpolymerisate verwendet, die gerin @e Mengen Antioxydationsmittel,
@ @arbstoff, Trübungsmittel und Füllstoffe enthalten können, @ie sie in der USA-Patentschrift
Nr. 2 466@038 beschrieben sind.
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Die nach dem erfindungsgemäBen Verfahren hergestelltenGeschoB-hülsen
aus hartem Polyäthylen sind nicht nur wasserbeständiger als herkömmliche Patronenhülsen
aus Papier, sondern sie schrumpfen und schwellen nicht bei Feuchtigkeitsänderungen.
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Die Geschoßhülsen sind über einen weiten Temperaturbereich dimensionsstabil,
aufgrund ihrer Elastizität praktisch abriebfest, frei von flüchtigen Antioxydationsmitteln
und Weichmachern und sie ändern ihre Form und Biegsamkeit nicht. Da die Geschoßhülsen
von selbstgleitender Art sind benötigen sie kein zusätzliches Gleitmittel. Die geschoßhülsen
und ihre Pulverladung wird
wird durch. anderung dieser Bestandteile
nicht geschädigt. In der Seitenwandung sind Wegschüsse des Verschlußes praktisch
nicht mehr m i lich durch die dauerhaft erhöhte Zugfestigkeit, die beim Altern der
Geschoßhülse nicht abnimmt. Die verhältnismäßig dicke jsodenkappe der Geschoßhülse
wirkt auch als Bodenpfropfen, so daf. ein gesonderter Bodenpfropfen, wie er bei
herkömmlichen Geschoßhülsen notwendig ist, entfällt.
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Zugfestigkeiten in der Größenordnung von 1195 bis 2600 kg/cm2, die
bi.'erwndum-vonlinearemPolyäthylenaitemhöchsten Molekulargewicht leicht erhalten
werden können, liegen betränhtlich oberhalb der Zugfestigkeit, die bei durch Spritzguß
hergestellten Geschoßhiilsen aus den iiärtesten Kunststoffen erhalten werden. Gegen
das offene Ende der Geschoßhülsen nimmt die Zugfestigkeit zu, so daß trotz verringerter
Wandstärke die Belastbarkeit in der Lingsrichtung nicht so rasch abfällt, wie bei
Kunststoffrohren gleichmäßiger Zugfestigkeit von einem Ende zum anderen. nde.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders anwendbar zur Herstellung
von Geschoßhülsen und Schrotpatronenhülsen, es kann jedoch auch zur Herstellung
anderer Hohlkörper verwendet werden, bei denen mindestens ein Ende offen ist.
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Zur Herstellung der verschiedensten Formkörper mit oder ohne einen
Flansch und mit oder ohne das geschlossene Ende köninen Modifikati onen
Modifikationen
vorgenommen werden.
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Es ist zwar eine GeschoBhülse mit zusammenhängender Bodenkappe bevorzugt,
doch kann man die Boåenllappe aus Lunststoff durch Abschneiden entfernen und an
deren Stelle eine Metallbodenkappe verwenden.
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In sämtlichen Ausführungsformen und Beispielen kann das distale Ende
der Geschoßhülse, das von der Bodenkappe entfernt ist, nötigenfalls abgegratet werden,
um der Kante die gewünschte Form zu geben, die sich von der Form der Kante unterscheidet,
die beim Pressen erhalten wurde.
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Patentansprüche