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Geschoßhülse, sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung beschäftigt sich mit Geschoßhülsen und insbesondere mit solchen, welche
aus einem vollkommen verbrennbarem Material hergestellt sind.
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Zur Herstellung derartiger Geschoßhülsen sind bereits verschiedene
Vorschläge bekannt geworden. Nach einem ersten Vorschlag besteht eine derartige
Geschoßhülse aus einem in allen Teilen brennbaren Material. Nach einem anderen Ausführungsvorschlag
besteht eine derartige Hülse aus zwei verschiedenen Teilen. Der erste Teil, welche
den Rohrkörper
bildet, wurde hierbei aus einem brennbaren Material
hergestellt, während der zweite Teil, der Geschoßboden, aus Metall besteht. Derartige
Vorschläge zielen jedoch stets darauf ab, die üblichen Geschoßhülsen nachzuahmen,
welche im wesentlichen aus einem Rohrkörper mit einer Einschnürung, einem Geschoßboden
mit Auswerferwulst und angef ormter Aufnahme für die Zündpille bestehen.
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Demgegenüber hat die Erfindung sich die Aufgabe gestellt, eine brennbare
Geschoßhülse herzustellen, welche, ohne die herkömmlichen Geschoßhülsen nachahmen
zu wollen, völlig neuartig konzipiert ist.
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Eine derartige Hülse soll aus einfachem, schnell und leicht bei einem
vorteilhaften Gestehungspreis herstellbaren Einzelteilen zusammengesetzt sein, wobei
die Möglichkeit bestehen soll, mit Hilfe derselben Anordnungen, lediglich unter
Anpassung der den gewünschten Formen und Abmessungen entsprechenden Formen oder
Gesenke verschiedene Geschoßhülsen herstellen zu können.
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Das zur Herstellung derartiger Hülsen erforderliche Verfahren soll
einfach und unabhängig von jeglichen Zufällen sein und die industrielle Fertigung
derartiger Hülsen entweder in kontinuierlicher Weise oder in getrennten Verfahrensschritten
ermöglichen. Das gleiche gilt für die zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
erforderlichen Vorrichtungen. Zur Herstellung brennbarer Geschoßhülsen wurde bereits'vorgeschlagen,
eine wässrige Suspension aus einer Mischung von Nitrozellulosefasern mit Zellulosefasern
zu verwenden. Da bekanntliche Nitrozellulose nicht stabil ist, wird im allgemeinen
in
derartigen Mischungen ein Stabilisator eingesetzt, wovon verschiedene Arten allgemein
bekannt sind, insbesondere das Dipheliamin.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei der Herstellung von vollkommen
brennbaren Geschoßhülsen unter genauer Festlegung der- verschiedenen Dimensionen
die Hülsen in einer Reihe von einander folgenden Stadien, in einer kürzeren Zeit,
bei schnellerer Reihenfolge zu formen als es bisher üblich war, wodurch systematisch
jegliche Zufälle ausgeschaltet werden, welche beim Einsatz derart instabiler Werkstoffe
auftreten könnten.
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Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte brennbare Geschoßhülse
ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Rohrkörper mit am
einen Ende mittels eines Verbindungsringesangesetzter Kappe und am anderen Ende
angesetztem Boden besteht, wobei alle diese Bestandteile vollkommen brennbar sind.
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Der Verbindpngsring ist dabei entweder innerhalb oder außerhalb der
Hülse am oberen Rand des Rohrkörpers und am unteren Rand der Kappe befestigt und
hält dadurch beide Teile zusammen. Der Boden weist einen umgebördelten Rand auf,
mit welchem er auf dip Unterkante des Rohrkörpers aufgeschoben ist. Zweckmäßigerweise
bestehen sämtliche Bestandteile der Hülse größtenteils aus stabilisierten Nitrozellulosefasern.
Dabei kann der Anteil an stabilisierten Nitrozellulosefasern in allen Bestandteilen
gleich oder im Rohrkörper größer .sein als in der Kappe und im Verbindungsring.
Der
Rohrkörper und die Kappe haben zweckmäßigerweise im allgemeinen kegelstumpfförmige
Form, während der Boden leicht nach außen gewölbt ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung derartiger brennbarer
Geschoßhülsen ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß auf eine der Hülse
entsprechende Form ein Fasergeflecht aus einer wässrigen Fasersuspension, in welcher
die Fasern vollkommen brennbar sind und größtenteils aus stabilisierten Nitrozellulosefasern
bestehen, aufgebracht wird, daß der derart hergestellte Rohling zwischen zwei Heizkörpern
bei einer Temperatur nicht über 122°C und einem unter dem atmosphärischen Druck
liegenden Druck unter gleichzeitigem Absaugen des Wassers getrocknet wird, der trockene
Rohling dann mit einer Harzlösung getränkt und die Harztränkung verhärtet wird,
und daß abschließend der mit Harz getränkte und erhörtete Rohling bei einer Temperatur
nicht über 122°C unter gleichzeitigem Absaugen etwaiger Feuchtstoffe in die Fertigform
gepresst wird.
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Die beim Trocknen und beim Fertigpressen verwendeten Formen sind im
wesentlichen gleich, wobei allerdings die beim Trocknen verwendeten Formen etwas
größer sind als die für das Fertigpressen, welche den Abmessungen des Fertigproduktes
genau entsprechen.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand
der beiliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert; es zeigen: Figur 1 eine zur
Hälfte aufgeschnittene Explosivzeichnung einer erfirdngagemäßen Hülse;
Figur
2 eine teilweise aufgeschnittene fertige Hülse; Figur 3 und 4 Schnitte durch Figur
2 längs der Linie III-III bezw. IV-IV; Figur 5 einen Längsschnitt durch eine Variante
des Unterteiles der Hülse; Figur 6 einen Schnitt durch Figur 5 längs der Linie VI-VI;
Figur 7 und 8 zwei Varianten der Ausbildung nach Figur 2 zur Hälfte aufgeschnitten;
Figur 9 in gedrängter Form die einzelnen Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 10 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens;
und Figur 11 eine Variante des Ausschnittes F11 aus Figur 10 in vergrößertem Maßstabe.
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Die insbesondere in den Figuren-1 - 4 dargestellte erfindungsgemäße
brennbare Geschoßhülse ist aus einem Rohrkörper 1, einer Kappe 2, einem gerbindungsring
3 zwischen dem Rohrkörper und der Kappe und schließlich einem auf der Unterkante
des Rohrkörpers befestigten Boden 4 zusammengesetzt. Erfindungsgemäß sind der Rohrkörper
1 und seine Kappe 2 im allgemeinen kegelatumpfförmig ausgeführt. Bei der Ausführung
nach Figur 1 - 4 weist die Oberkante des kegelstumpfförmigen Rohrkörpers 1 eine
innere umlaufende Vertiefung 5 in einer Breite h und die kappe 2 an ihrer Unterkante
eine entsprechende innere umlaufende Vertiefung 6 in einer Breite h' auf.
Außerdem
besitzt diese Kappe eine große Mittelbohrung 7, in 'welche später das nicht dargestellte
Geschoß eingesetzt wird. Der Verbindungsring 3 weist bei dieser Ausbildung eine
allgemein zylindrisch-konische Form auf. Die äußere Höhe des annähernd zylindrischen
Teiles 8 dieses Verbindungsringes 3 ist gleich der Breite h der Vertiefung 5 am
oberen Rand des Rohrkörpers 1, während die äußere Höhe des konischen Abschnittes
9 der Breite-ht der Vertiefung 6 an der Unterkante der Kappe 2 entspricht. Durch
diese spezielle Ausbildung lassen sich, wie. insbesondere Figur 2 zeigt, der Rohrkörper
1 und die Kappe 2 durch diesen Verbindungsring 3 miteinander verbinden, ohne daß
dadurch eine Veränderung der endgültigen Form und Abmessung des Rohrkörpers 1 und
der Kappe 2 entsteht.'Der Boden 4 besitzt (eine umlaufende Kante 10 in ebenfalls
kegelstumpfförmiger Ausbildung, deren Abmessung genau dem entsprechenden Teil der
Unterkante 11 des Rohrkörpers 1 entspricht. Dieser Boden besitzt infolgedessen die
Form einer flachen Schale, deren Unterfläche 12 leicht nach außen gewölbt ist, wobei
der Radius dieser Wölbung R relativ groß ist. Durch diese Ausbildung erhält dieser
Boden eine hohe mechanische Festigkeit, sodaß er durch die späteren Beanspruchungen
seitens der Zündeinrichtung der Abschußwaffe nicht in gefährlicher Weise verformt
werden kann.
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In der Mitte besitzt dieser Boden 4 eine nach innen gerichtete hohle
Ausstülpung 13, welche eine napfförmige Vertiefung 14 zum späteren Einsetzen der
Z'Indpille begrenzt, wobei der Boden dieser Ausstülpunt eine Mittelbohrung'15 zur
Verbindung dieser Vertiefung 14 mit ein Innenraum der Hülse aufweist.
Wie
in den Figuren 5 und 6 stark schematisch dargestellt. ist, kann der Boden 4 außerdem
noch eine exzentrisch liegende Öffnung 16 zum leichteren Einfüllen der Ladung in
die Hülse aufweisen, wobei diese Öffnung nachträglich in irgendwie geeigneter Weise
verschlossen werden muß, beispielsweise indem ein entsprechender Deckel eingeklebt
wird.
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Die Ausführung nach Figur 7 besteht aus den gleichen Elementen wie
das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel, jedoch ist der Verbindungsring 3 bei dieser
Ausführung von außen her auf den Rohrkörper 1 und die Kappe 2 aufgelegt. Zu diesem
Zweck sind die umlaufenden Vertiefungen 5 und 6 än der Oberkante des Rohrkörpers
1 bezw. der Unterkante der Kappe 2 nicht an der Innenseite, sondern an der Außenseite
der Wandungen ausgebildet. Diese Ausbildung ist gegenüber der vorbeschriebenen insofern
besonders vorteilhaft, als durch das Auf legen bezw. die Befestigung dieses Verbindungsringes
oder Verbindungsbandes 3 eine gewisse elastische Spannung erzielbar ist. Zum Befestigen
dieses Verbindungsbandes oder Verbindungsringes 3 auf der umlaufenden Kante der
Kappe 2 muß dieses Band elastisch verformt werden. Ein derartiges Verbindungsband
oder ein derartiger Verbindungsring 3 lässt sich unschwer mit derartigen Werkstoffeigenschaften
herstellen, daß diese Verformung das Material in seinen Elastizitätsgrenzen hält.
Eine weitere Variante ist in Figur 8 dargestellt, wobei der Verbindungsring 3 ebenfalls
von außen her auf die -anstoßenden Kanten des Rohrkörpers 1 und der Kappe 2 aufgelegt
ist, jedoch über das Außenprofil der Hülse an dieser Stelle übersteht. Eine derartige
Ausbildung hat ihren
speziellen Vorteil in gewissen Fällen, wenn
die Art des Geschosses eine größere Wandstärke bezw. eine größere Festigkeit an
dieser Stelle erfordert. In Anbetracht dessen, daß bei den zuerst beschriebenen
Ausführungsbeispielen alle Einzelteile der Hülse derart ausgebildet sind, daß ihre
Augendurchmesser höchstens gleich dem Innendurchmesser eines fiktiven Zylinders
ist, der durch die strichpunktierten Linien 17-17 angedeutet ist, lässt sich bei
dieser Abwandlung nach Figur 8 das Verbindungsband 3 unschwer derart ausbilden,
daß es ebenfalls diese Bedingung erfüllt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung derartiger vollkommen
verbrennbarer Hülsen ist stark schematisch in Figur 9 dargestellt, wobei in Betracht
gezogen wurde, daß dieses Verfahren kontinuierlich oder intermittierend durchführbar
ist. Dieses Verfahren besteht in kurzen Zügen darin, daß:.
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a) ein Rohling auf einer Form hergestellt wird; b) dieser Rohling
getrocknet, gepresst und einer Saugwirkung ausgesetzt wird; c) dieser Rohling mit
einer Harzlösung imprägniert wird; d) dieses Harz erhärtet wird,und schließlich
e) dieser Rohling auf die endgültige Form gebracht wird, und zwar unter Anwendung
von Druok, Wärmeeinwirkung und einer Saugwirkung.
Dieses Verfahren
lässt sich mit Geräten, Einrichtungen oder Anlagen verschiedener Art je nach den
Erfordernissen. und insbesondere der Form und der Abmessung der herzusteMenden Hülse
sowie in Abhängigkeit vom Produktionsrythmus und der Art des zu verarbeitenden Werkstoffes
durchführen. Unabhängig vom Aufbau der Anlage bildet die Vorrichtung zur Erzielung
des Druckes, der Erwärmung und der erforderlichen Saugwirkung sowohl zur Ausbildung
des Rohlings wie zur Herstellung der Fertigteile das Hauptelement. Eine derartige
Vorrichtung ist in ihren.Hauptelementen in Figur 10 dargestellt. Diese Vorrichtung
besteht im wesentlichen aus einer männlichen Matrize 18 und einer weiblichen Matrize
19. Die männliche Matrize 18 setzt sich im wesentlichen aus einem Stempel 20 und
einem unteren Ringflansch 22 zusammen. Die Außenform des Stempels 20 entspricht
der Form des Innenteiles des herzustellenden Rohlings, welcher in dieser Figur in
21 schematisch dargestellt ist. Die Oberseite des Ringflansches 22 weist eine Ringnut
23 atjf. Außerdem weist dieser Flansch 22 Durchgangsbohrungan oder Kanäle 24 auf.
Der Stempel 20 stützt sich auf einem festen Sockel 25 ab, welcher eine Ringkammer
26 besitzt, die über zu den Durchgangskanälen 24 des Flansches 22 koaxial verlaufende
Kanäle 27 mit der Ringnut 23 in Verbindung steht. Diese Ringkammer 26 ist über Leitungen
28 und 29 an eine nicht dargestellte Saugvorrichtung angeschlossen. Im Mittelteil
des Sockels 25 sowie dem Hohlen Teil des Stempels 20, welcher diesen Mittelteil
überdeckt, sind Heizkammern 30 ausgebildet.
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Zu diesem Zweck sind eine Einlaßleitung 31 und eine AuslaBleitung
32 für das Heizmedium vorgesehen. Die weiblichen Matrize 19 besteht aus der eigentlichen
Form 33, deren Höhlung die Außenform des herzustellenden Rohlings 21
bildet.
Auch diese Form 33 besitzt einen Ringflansch 34, dessen Unterseite ebenfalls eine
Ringnut 35 besitzt. Zwischen diesen Flanschen 22 und 33 der männlichen und der weiblichen
Matrize 18 bezw. 19 ist ein durchbohrter Ring 36 eingesetzt, über dessen Durchgangsbohrungen
37 die Ringnuten 23 und 35 ständig verbunden sind.
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Die Form und die Abmessungen des Stempels 20 und der Form oder Matrize
33 sind entsprechend der Form und den Abmessungen des herzustellenden Rohlings.weitgehend
veränderlich. Das dargestellte Beispiel zeigt die Herstellung des Rohlings einer
Kappe 2. Die Form 33 schließt eine Heizkammer 38 ab, welche sie überdeckt, und welche
ebenfalls einen Einlaß 39 und einen Auslaß 40 für das Heizmedium aufweist.
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Mit großem Vorteil kann man, wie Figur 11 zeigt, in der Außenfläche
des Stempels 20 im allgemeinen radial verlaufende Rillen 41 ausbilden und die auf
diese Weise gerillte Fläche mit einem Gewebe oder einem Bronzesieb 42 abdecken,
wobei diese Anordnung den Abf luß des überschüssigen Wassers begünstigt und gleichzeitig
eine schädliche Verschiebung des faserigen Materials verhindert.
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Bei einer taktmäßigen Fertigung wird zweckmäßigerweise eine derartige
Vorrichtung zur Herstellung des Rohlings und eine zweite derartige Vorrichtung entsprechender
Abmessung zur Herstellung des Fertigteiles eingesetzt.
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In beiden Fällen ist die Funktionsweise dieser Vorrichtung gleich.
Wenn das Band aus faserigem, brennbarem und stabilisiertem Werkstoff zwischen den
Stempel und der Matrize
eingelegt ist, braucht lediglich das Heizmedium
in die Kammern 30 und 38 eingeleitet zu werden und die Ringkammer 26 an die Saugvorrichtung
angeschlossen zu werden. Dadurch wird eine rapide Evakuation der flüssigen Phase
verursacht, sowie eine Trocknung und Dichtigkeit der faserigen Textur, da während
dieses Vorganges die faserige Masse fest gegen den Stempel 20 gepresst wird.
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Für die erforderliche Abdichtung wä%rend der verschiedenen Phasen
des Verfahrens lassen sich die verschiedensten Vorkehrungen treffen, welche an sich
allgemein bekannt sind und daher keinen Teil der Erfindung bilden.
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Derartige Vorrichtungen lassen sich naturgemäß zu einer vollständigen
Anlage zusammenfassen, wobei ihre Anzahl in der Anlage praktisch unbegrenzt ist.
Bei einer speziellen Ausbildung einer derartigen Anlage wird zweckmäßig eine bestimmte
Anzahl derartiger Vorrichtungen auf einem einzigen beweglichen Träger angeordnet,
welcher von einem einzigen Mann betätigt werden kann.