DE1453852A1 - Verfahren zur Herstellung von Hohlkoerpern,insbesondere Geschosshuelsen aus kristallinen Kunststoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Hohlkoerpern,insbesondere Geschosshuelsen aus kristallinen Kunststoffen

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DE1453852A1 DE19651453852 DE1453852A DE1453852A1 DE 1453852 A1 DE1453852 A1 DE 1453852A1 DE 19651453852 DE19651453852 DE 19651453852 DE 1453852 A DE1453852 A DE 1453852A DE 1453852 A1 DE1453852 A1 DE 1453852A1
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere Geschoßhülsen aus kristallinen Kunststoffen Zusatz zu patent..............
  • (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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Erfindung überwindet diese Nachteile und stellt Hohlkörper mit verbesserter effektiver Zugfestigkeit und befriedigender Elastizitätsgrenze und Streckgrenze zur Verfügung.
  • 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.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen näher erläutert.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Typische Rohlinge, die zur Herstellung der Schrotpatronenhülsen 1 verwendet werden könnet sind in den Figuren 1 bis 3 gezeigt.
  • 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.
  • Das Ende 15 des Rohlings 11 entspricht in seiner Form und Größe der Bodenkappe 2 der in Figur 4 und 5 gezeigten fertigen Patronenhülse.
  • Ein weiterer Rohling 20 ist in Figur 2 gezeigt, bei dem der Kern 21 Kern 21 symmetrisch um die Zündhütchenöffnung 22 gebildet ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Patronenhülse muB keiner gesonderten Heißfixierung unterworfen werden, um die Abmessungen festzulegen, wie es bei anderen Verfahren erforderlich ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Bestimmung der Zugfestigkeitseigenschaften in der Längsriohtung von erfindungsgemäß hergestellten Geschoßhülsen erfolgte an Proben gemäß der ASTM-Prüfnorm D-1822-61T Prüfling Typ S.
  • 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.
  • Die Fließgeschwindigkeit und der Schmelzindex der Prüflinge murde nach der ASTM-Prüfnorm D-1238-57T bestimmt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Zur Herstellung der verschiedensten Formkörper mit oder ohne einen Flansch und mit oder ohne das geschlossene Ende köninen Modifikati onen Modifikationen vorgenommen werden.
  • 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.
  • 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.
  • Patentansprüche

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1.) Patronenhülse mit verhältnismäßig dünnem Hülsenkörper und mit diesem einstückig verbundener Bodenkappe aus kristallinem Kunststoff, der an der Bodenkappe nicht orientiert und am Hülsenkörper stark orientiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zugfestigkeit der Hülse von der Bodenkappe bis zur Mündung mit der Entfernung von der Bodenkappe bis zur Mündung derart ändert, daß bei einer Entfernung vond er Bodenkappe von etwa 19 mm die Zugfestigkeit etwa 1350 kg/cm2 und bei einer Entfernung von etwa 67 mm 2460 kg/cm2 beträgt.
  2. 2. GeschoBhülse, insbesondere für Schrotpatronen, aus Kunststoff mit einer Zündhütchenöffnung in der Bodenkappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschoßhülse eine Zugfestigkeit in der Längsrichtung aufweist, die von der Bodenkappe mit einem Wert von 210 bis 281 kg/cm2 bis zur Hülsenöffnung mit einem wert von 1195 bis 2601 kg/cm2 zunimmt, der Außendurchmesser der Geschoßhülse im allgemeinen konstant ist und der Innendurchmesser durchmesser abgeschrägt ist und von der Bodenkappe zur Hülsenöffnung zunimmt.
  3. 3. Geschoßhülse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenkappe aus nicht orientiertem Kunststoff und der Hülsenkörper aus stark orientiertem Kunststoff besteht.
  4. 4. Geschoßhülse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekannzeichnet, daß die Bodenkappe von einer Metallhülse umgeben ist.
  5. 5. Geschoßhülse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangszugfestigkeit des Hülsenkörpers etwa 316 bis 422 kg/cm2 beträgt.
  6. 6. Geschoßhülse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Preßverformen eines Rohlings in einem Gesenk hergestellt worden und biaxial orientiert ist.
  7. 7. GeschoBhiilse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ugfestigkeit in der Längsrichtung des Hülsenkörpers an der Hülsenöffnung mindestens 1546 kg/cm2 beträgt.
  8. 8. Geschoßhülse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenöffnung nach innen zu einem Verschluß gefaltet werden kann, sich ein Auawerferrand von der Bodenkappe nach außen erstreckt, und die Bodenkappe, der Auswerferrand und der Hülaenkörper miteinander verbunden sind und aus einem Stüok bestehen.
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