DE69305018T2

DE69305018T2 - Dichtungsband für Pfeilgeschoss

Info

Publication number: DE69305018T2
Application number: DE69305018T
Authority: DE
Inventors: Marc Berville; Laurent Queille
Original assignee: Giat Industries SA
Current assignee: Nexter Munitions SA
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: EP0580511B1; ATE143485T1; FR2694081B1; EP0580511A1; DE69305018D1; FR2694081A1

Description

Die vorliegende Erfindung fällt in den Bereich der Dichtungsbänder für Pfeilgeschosse.
Ein Pfeilgeschoß besteht bekannterweise aus einem Unterkaliber-Eindringelement, das fest mit einem Schuh verbunden ist.
Der Schuh besteht aus mehreren Segmenten (im allgemeinen 3), die sich trennen und die Eindringvorrichtung am Ausgang des Waffenlaufs unter der Einwirkung aerodynamischer kräfte freigeben.
Ein solcher Geschoßtyp ist zum Beispiel im Patent FR- A-2507765 beschrieben.
Bei diesen Geschossen ergibt sich das Problem der Trennung der Schuhsegmente, vor allem auf der Ebene des Dichtungsbands.
Diese Trennung soll nämlich so symmetrisch wie möglich erfolgenf so daß das Eindringelement nicht gestört wird, was die Schußpräzision beeinträchtigen könnte.
Das Dichtungsband muß daher die Abdichtung gegenüber den Treibgasen zwischen dem Waffenlauf und dem Geschoß sicherstellen und darf die Trennung der Schuhsegmente am Ausgang des Waffenlaufs nicht stören.
Um den Bruch des Dichtungsbands zu erleichtern und diesen Bruch senkrecht auf die Fugenebenen zu lokalisieren, wurden bekannterweise auf der Dichtung Bruchansätze angebracht (z.B. Verdünnungen gegenüber den Ebenen der Fugen zwischen den Segmenten).
Außerdem kann man wie in Patent EP-A-0326653 eine Einlassung des Dichtungsbandes auf dem Schuh anhand von Einsätzen vornehmen, die zu beiden Seiten und in unmittelbarer Nähe der Fugenebenen angebracht werden.
Solche Vorrichtungen sind jedoch nicht ausreichend zuverlässig. Sie können sogar dem symmetrischen Öffnen des Schuhs schaden. Das Hängenbleiben der Einsätze verzögert nämlich das Öffnen, indem es die Übertragung der Kräfte, die sich aus dem Auseinanderweichen der Segmente ergeben, nicht erlaubt.
Das Patent US-A-4040359 beschreibt ein Dichtungsband mit ringförmigen Bruchansätzen, die mit einem fragilisierenden Epoxyharz gefüllt werden, jedoch ist eine solche Lösung an ein drehflügelstabilisiertes Geschoß angepaßt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dichtungsband für Pfeilgeschosse anzubieten, das gegenüber den beim Öffnen entstehenden Erweiterungskräften einen verringerten Widerstand aufweist und gleichzeitig eine Abdichtung durch guten Widerstand gegen die Zusammendrückkräfte garantiert.
So besteht das Ziel der Erfindung in einem Dichtungsband für den Schuh eines Pfeilgeschosses, der aus mehreren, durch Fugenebenen getrennten Segmenten besteht, wobei das Dichtungsband mindestens eine Aussparung gegenüber jeder Fugenebene aufweist, in der ein Einsatz angebracht wird, der mindestens ebenso druckfest ist wie das Dichtungsband, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Einsatz nicht in den Schuh eindringt.
Ein erster Vorteil einer solchen Konfiguration besteht in der Sicherstellung einer Lokalisierung des Bruchs des Dichtungsbandes gegenüber von den Fugenebenen bei der Trennung der Schuhsegmente am Ausgang des Waffenlaufs.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Sicherstellung einer perfekten Abdichtung gegenüber den Treibgasen während der Abschußphase innerhalb des Waffenlaufs, vor allem bei Läufen, die stark abgenutzt sind.
Zwischen dem Dichtungsband und den Schuhsegmenten kann ein haftungshemmendes Mittel angebracht werden. Dieses haftungshemmende Mittel kann aus einem Kunststoff des Typs Polytetrafluorethylen bestehen, der auf dem Grund und an den Seiten der ringförmigen Hohlkehle angebracht wird, die das Dichtungsband aufnimmt. Der Einsatz besteht bevorzugterweise aus den gleichen Werkstoffen wie das Dichtungsband.
Gemäß einer ersten Durchführungsart wird die Aussparung entlang einer in etwa radialen Richtung zum Dichtungsband angelegt und hat in etwa zylindrische Form. Gemäß einer zweiten Durchführungsart hat die Aussparung eine in etwa längliche Form, die längere Seite ist dabei entlang der Fugenebene ausgerichtet.
Bevorzugterweise endet die Aussparung nicht auf der Ebene des Innendurchmessers des Dichtungsbands und die Verbindung zwischen Aussparung und Einsatz wird von einem klebenden Elastomer sichergestellt. Gemäß einer Variante, wird die Verbindung Aussparung-Einsatz von einer engen Fassung sichergestellt. Gemäß einer dritten Durchführungsart enthält das Dichtungsband zwei Aussparungen, von denen die zur Geschoßvorderseite gerichtete mit einem Einsatz versehen ist.
Als Variante enthält das Dichtungsband zwei Aussparungen, die jeweils über einen Einsatz und einen Bruchansatz verfügen, der gegenüber jeder Fugenebene und auf der vorderen Geschoßseite angebracht ist und in der Aussparung endet, die sich am weitesten vorn am Geschoß befindet.
Gemäß einer vierten Durchführungsart endet der Bruchansatz zwischen den beiden Aussparungen und durchquert die Aussparung, die sich am weitesten vorn am Geschoß befindet.
Die Erfindung wird beim Lesen der Beschreibung der besonderen Durchführungsarten verständlicher, die sich auf die anliegenden Zeichnungen bezieht, in welchen:
- Die Abbildung 1 schematisch eine halbe Ansicht eines Pfeilgeschosses darstellt.
- Die Abbildung 2 den Schnitt eines Pfeilgeschosses gemäß der Ebene AA der Abbildung 1 darstellt.
- Die Abbildung 3 schematisch die teilweise Draufsicht (gemäß F der Abbildung 1) eines Pfeilgeschoßschuhs mit einem Dichtungsband gemäß einer ersten Durchführungsart der Erfindung darstellt.
- Die Abbildung 4 einen Schnitt des Geschoßschuhs gemäß der Ebene BB der Abbildung 3 darstellt.
- Die Abbildung 5 schematisch eine Teilansicht eines Pfeilgeschoßschuhs mit einem Dichtungsband gemäß einer zweiten Durchführungsart der Erfindung darstellt.
- Die Abbildung 6 schematisch eine Teilansicht eines Pfeilgeschoßschuhs mit einem Dichtungsband gemäß einer dritten Durchführungsart der Erfindung darstellt.
- Die Abbildung 7 schematisch eine Teildraufsicht eines Pfeilgeschoßschuhs mit einem Dichtungsband gemäß einer vierten Durchführungsart der Erfindung darstellt.
- Die Abbildung 8 ist ein Schnitt des Geschoßschuhs gemäß der Ebene EE der Abbildung 7. Unter Bezugnahme auf die Abbildungen 1 und 2, besteht ein Pfeilgeschoß in herkömmlicher Weise aus einem Schuh 2 bestehend aus Leichtmetallegierung (wie z.B. Aluminium) mit mehreren Segmenten 2a, 2B, 2c (im allgemeinen drei), in dem ein Eindringelement 3 aus schwerem Werkstoff angebracht ist.
Die verschiedenen Schuhsegmente werden von einer Zwinge 4 vorn am Geschoß (in Richtung des Pfeils C) und einem Dichtungsband 5 gehalten, das außerdem beim Abschuß die Abdichtung gegenüber den Treibgasen zwischen dem Waffenlauf und dem Geschoß sicherstellt.
Die vordere Zwinge 4 und das Dichtungsband 5 sind in ringförmigen Hohlkehlen 6 und 7 untergebracht, die am Schuh 2 angebracht sind. Angebracht werden die Frette 4 und das Dichtungsband durch Überformen eines Kunststoffs wie z.B. Polyamid 6 und zwar direkt auf dem Schuh. Das Dichtungsband 5 hat einen Außendurchmesser, der größer ist als das Kaliber des Waffenlaufs.
Eine Dichtung 8 auf der Rückseite des Geschosses (entlang dem Pfeil D) gewährleistet die Abdichtung zwischen den Fugenebenen der Schuhsegmente und dem Schuh und dem Eindringelement. Diese Dichtung erzielt man durch Einspritzen eines Elastomers auf dem zusammengebauten Schuh.
Unter Bezugnahme auf die Abbildungen 3 und 4, enthält das Dichtungsband zwei Aussparungen 9 und 10, die gegenüber der Fugenebene 11 der Segmente 2a und 2b angebracht sind. Die Aussparungen 9 und 10 werden in eine in etwa radiale Richtung bezogen auf das Dichtungsband angebracht und haben eine in etwa zylindrische Form, während ihre Tiefe kleiner ist als die Stärke des Dichtungsbands.
Das Dichtungsband eines Pfeilgeschosses wird im allgemeinen durch Überformen angebracht. Das Überformen erfolgt direkt in der Hohlkehle 7, die auf dem Schuh 2 angebracht ist, und zwar nach dem Anbringen eines Kunststoffes auf dem Grund und auf den Seiten der Hohlkehle, der das Haften verhindert und z.B. aus Polytetrafluorethylen besteht. Das Dichtungsband weist damit keinen Punkt zum Hängenbleiben der Schuhsegmente auf.
Die Durchführung der Aussparungen kann nur durch Bearbeitung nach dem Überformen vorgenommen werden. Um dabei die Segmente nicht zu beschädigen, enden die Aussparungen nicht auf der Ebene des Innendurchmessers des Dichtungsbands, wodurch am Grund der Aussparungen eine Werkstoffstärke (e) in der Größenordnung von 0,1 mm bleibt, die nur einer Bearbeitungstoleranz der Aussparungen entspricht.
Man kann jedoch sehr wohl auch ein Dichtungsband konzipieren, das auf dem Schuh durch Verformung angebracht wird. In diesem Fall der Durchführung kann die Herstellung der Aussparungen vor dem Anbringen des Dichtungsbands auf dem Schuh erfolgen. In diesem Fall können die Aussparungen das Dichtungsband durchqueren.
Die Aussparungen 9 und 10 bilden ein Mittel, das den Bruch des Dichtungsbands gegenüber der Fugenebene 11 zwischen den Segmenten 2a und 2b bei ihrer Trennung am Ausgang aus dem Waffenlauf lokalisiert.
Entsprechend der Aussparungen sind gegenüber den Fugenebenen zwischen den Segmenten 2b und 2c und zwischen den Segmenten 2c und 2a vorgesehen.
Eine Rille 15 mit geringer Breite (in der Größenordnung von 1 mm) wird gegenüber der Fugenebene 11 angebracht. Diese Rille wird z.B. durch Bearbeiten mit einer Sägenfräse mit großem Durchmesser (in der Größenordnung von 60 mm) hergestellt, und passiert in den zwei Segmenten 2a und 2b des Schuhs 2 sowie im Dichtungsband 5 und mündet dann leicht in der Aussparung 9. Die Rille 15 wird auf der Vorderseite des Pfeilgeschosses (entlang dem Pfeil C) angebracht und bildet einen zusätzlichen Bruchansatz für das Dichtungsband 5, der der Abdichtung gegenüber den Treibgasen nicht schadet.
In den beiden Aussparungen 9 und 10 sind Einsätze 14 angebracht, die nach dem Herstellen der Rille 15 installiert werden. Diese Einsätze haben die gleiche oder eine höhere Druckfestigkeit als das Dichtungsband 5. Man kann z.B. einen ähnlichen Werkstoff verwenden wie für das Dichtungsband, das im allgemeinen aus Polyamid 6 hergestellt wird. Die Einsätze 14 können auch aus einem hochzähen Werkstoff hergestellt werden, der unter hohem Druck plastisch fließt und sich gegenüber dem Waffenlauf wie z.B. Kupfer, nicht legiertem Aluminium oder einem Kunst- oder Kompositstoff nicht aggressiv verhält.
Die Einsätze 14, die auf dem Grund der Aussparungen 9 und 10 aufliegen und eine zu den Aussparungen ergänzende Form aufweisen, haben im oberen Teil eine Rücksprung (r) bezogen auf den Außendurchmesser des Dichtungsbandes 5, so daß sie trotzdem ein größeres Kaliber haben als der Waffenlauf, nämlich 0,1 bis 1 mm mehr.
Diese Kaliberübergröße der Einsätze 14 bewirkt ebenso wie das Dichtungsband eine Enge im Waffenlauf, die die Abdichtung gegenüber den Treibgasen auf der Ebene der Aussparungen sicherstellt.
Der Rücksprung (r) des oberen Teils der Einsätze 14 ist erforderlich, damit man kein Hängenbleiben riskiert, das zu einem Herausziehen der Einsätze bei der Passage des Dichtungsbandes in den Forcierkegel auftreten könnte.
Um schließlich die Lokalisierung des Bruchs nicht zu behindern, werden die Einsätze 14 vorteilhafterweise so in ihrer Aussparung gehalten, daß sie sich ab dem Beginn des Trennvorgangs der Schuhsegmente leicht aus den Aussparungen ausstoßen und bei Manipulationen des Geschosses dennoch gleichzeitig fest mit letzteren verbunden bleiben.
Dafür kann das Halten in zweierlei Weise sichergestellt werden:
- entweder werden die Einsätze mit einem Durchmesser hergestellt, der ein Eindringen in das Innere der Aussparung durch leichtes Forcieren erlaubt, zum Beispiel in der Größenordnung von 0,01 bis 0,4 mm am Durchmesser für ein Dichtungsband und Einsätze aus Polyamid 6.
- oder die Einsätze werden mit einem etwas kleineren Durchmesser als dem der Aussparung gefertigt, zum Beispiel dank einem Spiel in der Größenordnung von 0,01 bis 0,4 mm am Durchmesser für ein Dichtungsband und Einsätze aus Polyamid 6, wobei man dann den Außendurchmesser der Einsätze leicht mit einem klebrigen Elastomerfilm überzieht, der einen Zugwiderstand aufweist, der geringer ist als der des Fertigungswerkstoffes des Dichtungsbands. Bei einem Dichtungsband auf Polyamid 6, hat der klebrige Elastomerfilm einen Zugwiderstand in der Größenordnung von 5 MPa, wie zum Beispiel der Elastomer E 41, den die Firma Wacker unter dem eingetragenen Warenzeichen "Elastosil" vertreibt.
Während der Phase der Innenballistik, bilden die Einsätze 14 ein Verstärkungsmittel für das Dichtungsband auf der Ebene der Aussparungen 9 und 10 und gewährleisten elne perfekte Abdichtung gegen die Treibgase. Auf diese Art und Weise verhindert man ein Einsinken des Dichtungsbands auf der Ebene der Aussparungen 9 und 10 und eine Unterbrechung der kontinuierlichen Abdichtung.
Gemäß einer zweiten Durchführungsart, die in Abbildung 5 dargestellt ist, enthält das Dichtungsband 5 nur eine Aussparung 9 in ähnlicher Form, die gegenüber der Fugenebene 11 angebracht und mit ihrer größeren Länge entlang der Fugenebene ausgerichtet ist.
In der Aussparung 9 befindet sich ein Einsatz 14 in ergänzender Form.
Gemäß einer dritten Durchführungsart, die in Abbildung 6 dargestellt ist, enthält das Dichtungsband zwei Aussparungen 9 und 10 in etwa zylindrischer Form, die gegenüber der Fugenebene 11 der beiden Segmente 2a und 2b angebracht sind. Eine Rille 15, die im vorderen Teil des Geschosses (entlang des Pfeils C) angebracht ist, mündet in die Aussparung 9 und bildet einen Bruchansatz.
Um das Druckband 5 auf der Ebene des Bruchansatzes 15 nicht zu stark zu schwächen, enthält die Aussparung 9 einen Einsatz 14 in ergänzender Form. Die Aussparung 10 bleibt leer, jedoch weist das Dichtungsband auf der Rückseite dieser Aussparung eine ausreichende Werkstoffstärke auf, die vom Höchstdruck abhängt, den die Treibgase erzeugen, so daß ein Einsinken des Dichtungsbands auf der Ebene der Aussparung 10 beim Abschuß vermieden wird. Für einen Druck unter oder gleich 400 MPa beträgt diese Stärke zum Beispiel mehr als 0,5 mm.
Gemäß einer vierten Durchführungsart, die in den Abbildungen 7 und 8 dargestellt ist, enthält das Dichtungsband 5 zwei Aussparungen 9 und 10 in etwa zylindrischer Form, die gegenüber der Fugenebene 11 der beiden Segmente 2a und 2b angebracht sind. Eine Rille 15 auf der Vorderseite des Geschosses (entlang des Pfeils C) mündet zwischen den Deiden Aussparungen und durchquert die Aussparung 9. Der Bruchansatz, der dadurch gebildet wird, ist noch verbessert.
Als Variante kann man eine Hohlkehle 7 anbringen, die abgerundete Winkel hat. In diesem Fall braucht man kein haftungshemmendes Mittel zwischen dem Dichtungsband und der Schuhhohl kehle anzubringen.
Außerdem ist es möglich, mehr als nur zwei Aussparungen pro Fugenebene anzubringen, diesen verschiedene Formen zu geben und keinen Einsatz in alle Aussparungen zu geben, und zwar je nach dem Druckniveau, dem das Dichtungsband ausgesetzt wird.
Auf jeden Fall wird mindestens ein Einsatz in der Aussparung am weitesten vorne auf dem Geschoß angebracht (auf der in den Abbildungen durch den Pfeil C angegebenen Seite).
Dieser Einsatz gewährleistet den Widerstand des Dichtungsbandes gegenüber den Druckkräften bei der Passage des Forcierkegels, und das trotz der Anwesenheit des Bruchansatzes.

Claims

1 - Dichtungsband (5) fur den Schuh (2) eines Pfeilgeschosses, welcher Schuh aus mehreren Segmenten (2a, 2b, 2c) besteht, die von Fugenebenen (11) getrennt werden, wobei das Dichtungsband mindestens eine Aussparung (9) gegenüber jeder Fugenebene aufweist, innerhalb welcher Aussparung ein Einsatz (14) angebracht wird, der eine Druckfestigkeit aufweist, die mindestens gleich ist wie die des Dichtungsbandes, gekennzeichnet dadurch, daß der Einsatz nicht in den Schuh eindringt.

2 - Dichtungsband gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß es ein Antihaftungsmittel zwischen dem Band und den Schuhsegmenten aufweist.

3 - Dichtungsband gemäß dem Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Antihaftungsband aus einem Kunststoff des Typs Polytetrafluorethylen besteht, der auf dem Grund und auf den Seiten einer ringförmigen Hohlkehle (7), die das Dichtungsband aufnimmt, angebracht wird.

4 - Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Einsatz (14) aus dem gleichen Werkstoff besteht wie das Dichtungsband (5).

5 - Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Aussparung (9) entlang einer in etwa radialen Richtung zum Dichtungsband angebracht ist und eine etwa zylindrische Form hat.

6 - Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Aussparung (9) eine in etwa längliche Form hat, wobei ihre größere Länge entlang der Fugenebene (11) ausgerichtet ist.

7 - Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Aussparung (9) nicht auf der Ebene des Innendurchmessers des Dichtungsbandes (5) mündet.

8 - Dichtungsband gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung Aussparung-Einsatz von einem klebenden Elastomer sichergestellt ist.

9 - Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung zwischen Aussparung-Einsatz durch eine Passung gewährleistet wird.

10 -Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß es zwei Aussparungen (9, 10) aufweist, von denen nur die an der Vorderseite des Geschosses mit einem Einsatz (14) versehen ist.

11 -Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß es zwei Aussparungen (9, 10) aufweist, die jeweils einen Einsatz (14) und einen Bruchansatz (15) gegenüber jeder Dichtungsfuge und auf der Vorderseite des Geschosses aufweisen.

12 -Dichtungsband gemäß dem Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Bruchansatz (15) in die Aussparung (9) mündet, die sich am weitesten vorn am Geschoß befindet.

13 -Dichtungsband gemäß dem Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Bruchansatz (15) zwischen den beiden Aussparungen (9, 10) mündet und die Aussparung (9), die sich am weitesten vorne auf dem Geschoß befindet, durchquert.

14 -Pfeilgeschoßschuh gekennzeichnet dadurch, daß er mit einem Dichtungsband gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 13 versehen ist.