EP0344224B1 - Splittermantel für metallische explosivkörper sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
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- EP0344224B1 EP0344224B1 EP88907598A EP88907598A EP0344224B1 EP 0344224 B1 EP0344224 B1 EP 0344224B1 EP 88907598 A EP88907598 A EP 88907598A EP 88907598 A EP88907598 A EP 88907598A EP 0344224 B1 EP0344224 B1 EP 0344224B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
- F42B12/20—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
- F42B12/22—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction
- F42B12/26—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction the projectile wall being formed by a spirally-wound element
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
- B25H3/00—Storage means or arrangements for workshops facilitating access to, or handling of, work tools or instruments
Definitions
- the invention relates to a splinter jacket for an explosive body, in particular for a projectile, a grenade or a mine according to the preamble of patent claim 1.
- the invention further relates to a method for producing such a splinter jacket.
- a splinter jacket which consists of rings with a rectangular cross-section which are arranged on a support body and lie snugly against one another.
- DE-U1-84 27 781.5 shows a warhead with cracks arranged in the warhead housing, which have arisen from grooves milled into the wall of the warhead housing by upsetting the warhead housing.
- the invention has for its object to provide a splinter jacket of the type described above, which can be produced much more efficiently with considerably less work.
- FIG. 1 The hollow cylinder 1 shown therein has constant wall thickness.
- the separating cut 5 is carried out by a metal cutting device, for example by a laser or plasma cutting device.
- the separating cut 5 can also be carried out in another way, for example by means of a mechanical cutting device.
- the gap formed between the turns is shown greatly enlarged in FIG. 1 by pulling the turns 6 apart. In reality, the gap width when making the separating cut using a laser cutting device is only approximately 0.15-0.3 mm.
- a small hole 7 with an at least approximately round cross section can be provided there.
- the hollow cylinder 1 In the collapsed state, the hollow cylinder 1 is under a certain elastic tension. So that it remains in this state, it must be fixed in this state. This can be done in a simple manner by welding adjacent cutting edges of the separating cut 5, as is shown in FIG. 3. In FIG. 3, a weld seam made on the outer circumference and running continuously along the separating cut is designated by 8.
- the hollow cylinder cut open by the separating cut becomes an inherently stable body which is directly suitable for receiving an explosive charge without further reinforcing elements.
- FIG. 5 Another possibility of fixing the hollow cylinder in the collapsed state is to use a support sleeve.
- a support sleeve In Fig. 5 an inner support sleeve 10 is shown.
- the hollow cylinder 1 On the support sleeve, the hollow cylinder 1 is on the one hand by an outwardly projecting shoulder 11 of the support sleeve 10 in the right part of FIG. 5 and on the other hand by a web engaging in an internal groove 12 in the hollow cylinder on the support sleeve 10 in the left part of FIG. 5 fixed.
- the support sleeve 10 preferably consists of a relatively easily deformable material, such as aluminum, and is pressed into the hollow cylinder under pressure (the material flowing into the groove in the hollow cylinder).
- the support sleeve can also be designed as an outer sleeve (not shown).
- the stability of the hollow cylinder 1 is substantially increased by the support sleeve 10.
- the support sleeve 10 requires a certain volume by which an explosive device to be inserted into the hollow cylinder 1 must be made smaller.
- the welding solution itself is therefore preferable.
- FIG. 6 shows in section a hollow body 1, only half shown, according to FIG. 2, in which, however, the separating cut 5 is for the most part oriented obliquely to its surface. This can be used, for example, for spatial distribution the pressure wave arising during the detonation of the explosive device is taken into account.
- FIG. 7 shows a hollow body, according to FIG. 2, in which, however, the separating cut 5 is partially zigzag-shaped or wavy. Such a configuration of the separating cut 5 achieves a certain toothing of the individual turns 6 which increases the stability of the hollow body.
- FIG. 9 shows in section a hollow body 1, only half shown, according to FIG. 2, in which, however, the pitch of the turns 6 is not constant, but rather decreases from the center 4 towards the outside (towards the end parts 2, 3).
- the spatial distribution of the pressure wave which arises during the detonation of the explosive device can also be taken into account in this way.
- FIG. 10 shows a hollow body 1 according to FIG. 2, in which two helical, mutually non-overlapping separating cuts 5 ', 5 ⁇ are provided. It is also possible to make the separating cuts as single or multi-start screw lines. In addition, the separating cuts can be made with interruptions instead of the welded connections (8 or 9 in Fig. 7 or 8).
- FIG. 11 shows a splinter jacket which is designed as a predominantly cylindrical sleeve 13 with a base part 14 designed as a fastening element for an ignition head.
- a hollow body is preferably produced prior to the attachment of the separating cut 5 by hot and / or cold massive forming or in the deep-drawing process, the fastening element for the igniter head also being molded at the same time.
- the separating cut 5 ends or begins at a distance from the left-hand opening of the bush on the one hand and from its bottom part 14 on the other hand.
- grooves 15 and 16 tapering at an acute angle are incorporated as predetermined breaking points.
- the grooves can be formed at the same time using the aforementioned manufacturing techniques. Instead of axially, the grooves can also run helically, for example. In general, they should run substantially perpendicular to the cut or cuts.
- the design of the hollow body is in no way limited to hollow cylinders.
- the invention can also be used without problems in the case of conical, frustoconical, spherical, egg-shaped, plate-shaped or grenade-shaped hollow bodies, an embodiment both with or without a support sleeve being possible.
- the hollow bodies do not necessarily have to be rotationally symmetrical. Hollow bodies that are open, open only at one location or on one side or completely closed can be used at two locations.
- the hollow body thus produced which is provided with a winding section, can also be used as a spring for other purposes, for example with appropriate thermal treatment. All materials can be used which can be cut using a suitable method.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Splittermantel für einen Explosivkörper, insbesondere für ein Geschoss, eine Granate oder eine Mine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
- Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zu Herstellung eines solchen Splittermantels.
- Es ist bekannt, Geschosse, Granaten oder Minen mit einem als Hohlkörper ausgebildeten Splittermantel auszurüsten, in welchen eine Sprengladung eingebracht wird und welcher bei der Detonation in möglichst viele Splitter zu zerfallen bestimmt ist. Zur Erleichterung seiner Zersplitteruny wird der Splittermantel üblicherweise mit Sollbruchstellen versehen. Bei als Rillen im Splittermantel ausgebildeten Sollbruchstellen geht von der möglichen Gesamtmasse des Splittermantels (im Verhältnis zu seiner Grösse) jedoch etwas verloren. Um diesen Massenverlust weniystens teilweise zu vermeiden, wurden u.a. folgende Weye bereits beschritten:
- Zur Herstellung eines Splittermantels wurde Draht mit rechteckigem Querschnitt sowie mit ein (EP-B1-0 030 809 ausgangspunlet füz der Oberbegriff des anspruchs 1) oder beidseitiger (US-H238) Vorkerbung quer zu seiner Längsrichtung zu einer Wendel aufgewickelt und zwar derart, dass deren Windungen satt aneinander anliegen, so dass kein Spalt entsteht und keine Masse verloren geht. Die Windungen wurden dann durch Löten (EP-B1-0 030 809) oder mittels Laserschweissung (US-H238) miteineinder verbunden. Die DE-OS 32 21 565 zeigt ebenfalls einen gewendelten Splittermantel. Aus dem DE-U1-84 27 962.1 ist ein Splittermantel bekannt welcher aus auf einem Stützkörper angeordneten, satt aneinander anliegenden Ringen mit rechteckigem Querschnitt besteht. Das DE-U1-84 27 781.5 zeigt einen Gefechtskopf mit im Gefechtskopfgehäuse angeordneten Rissen, welche aus in die Wandung des Gefechtskopfgehäuses eingefrästen Nuten durch Stauchen des Gefechtskopfgehäuses entstanden sind.
- Die Herstellung aller vorgenannten Arten von Splittenmänteln, insbesondere desjenigen mit den Ringen, ist jedoch ausserordentlich aufwendig.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Splittermantel der vorbeschriebenen Art anzugeben, der wesentlich rationeller mit erheblich geringerem Arbeitsaufwand herstellbar ist.
- Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen Splittermantel mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
- Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 14 gekennzeichnet.
- Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein zur Herstellung eines solchen Splittermantels besonders geeignetes Verfahren anzugeben.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, wie es in den Patentansprüchen 15 oder 16 gekennzeichnet ist.
- Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeiyen:
- Fig. 1 einen Hohlkörper in Form eines Hohlzylinders, dessen Mantel zwischen zwei Endpartien durch einen Trennschnitt gleichmässig in Windungen unterteilt ist, die durch Auseinanderziehen mit Abstand nebeneinanderliegen,
- Fig. 2 einen Hohlkörper, nach Fig. 1, wobei dieser jedoch zusammengeschoben ist, sodass die Windungen aneinander anliegen,
- Fig. 3 im Schnitt einen Hohlkörper, gemäss Fig. 2, bei welchem jedoch die aneinanderliegenden Trennschnittkanten durch eine Schweissung am Aussenumfang teilweise miteinander verbunden sind,
- Fig. 4 einen Hohlkörper, gemäss Fig. 2, bei welchem jedoch die aneinanderliegenden Trennschnittkanten durch eine Punktverschweissung am Aussenumfang teilweise miteinander verbunden sind,
- Fig. 5 im Schnitt eine Hohlkörper, gemäss Fig. 2, in welchen jedoch eine Stützhülse eingesetzt ist,
- Fig. 6 im Schnitt einen nur halb dargestellten Hohlkörper, gemäss Fig. 2, bei welchem jedoch der Trennschnitt grösstenteils schiefwinklig zu seiner Oberfläche ausgerichtet ist,
- Fig. 7 einen Hohlkörper, gemäss Fig 2, bei welchem jedoch der Trennschnitt abschnittsweise zick-zack-förmig ausgeführt ist,
- Fig. 8 einen Hohlkörper, gemäss Fig. 2, bei welchem jedoch der Trennschnitt formschlüssig ausgeführt ist,
- Fig. 9 im Schnitt einen nur halb dargestellten Hohlkörper, gemäss Fig 2, bei welchem jedoch der gegenseitige Abstand der Windungen nicht konstant ist,
- Fig. 10 einen Hohlkörper, gemäss Fig. 2, bei welchem jedoch zwei Trennschnitte vorgesehen sind,
- Fig. 11 einen Hohlkörper, gemäss Fig. 2, jedoch mit einem angeformten Zünderkopf, und
- Fig. 12 Querschnitte von Hohlkörpern in Form von Hohlzylindern, an deren Innen- bzw. Aussenwand axial verlaufende Rillen als Sollbruchstellen eingearbeitet sind.
- In den Figuren wird die Erfindung anhand eines Hohlzylinders 1 als Hohlkörper erläutert. Dieser ist aus einem metallischen Material, beispielsweise aus einem thermisch behandelten Stahl, hergestellt. Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Der darin dargestellte Hohlzylinder 1 weist gleichbleibende Wandstärke auf. In der zwischen den beiden Zusammenhängenden Randpartien 2, 3 gelegenen Mittenpartie 4 ist ein schraubenförmig verlaufender Trennschnitt 5 durchgeführt worden, durch den die Mittenpartie 4 in Windungen 6 aufgelöst ist. Der Trennschnitt 5 wird durch eine Metalltrennvorrichtung durchgeführt, beispielsweise durch eine Laser- oder Plasma-Schneidvorrichtung. Der Trennschnitt 5 kann auch auf andere Weise ausgeführt werden, beispielsweise durch eine mechanische Schneidvorrichtung. Der zwischen den Windungen entstehende Spalt ist in Fig. 1 durch Auseinanderziehen der Windungen 6 stark vergrössert dargestellt. In Wirklichkeit beträgt die Spaltbreite bei der Herstellung des Trennschnitts mittels einer Laser-Schneidvorrichtung nur ungefähr 0,15 - 0,3 mm.
- Trotz dieser erreichbar geringen Spaltbreite ist der damit noch verbundene Massenverlust unerwünscht. Dieser Massenverlust lässt sich jedoch in einfacher Weise durch Zusammenstossen des Hohlzylinders 1 beseitigen. In Fig. 2 ist der Hohlzylinder 1 von Fig. 1 mit zusammengestossenen Windungen 6 dargestellt, so dass sie satt aneinander anschliessen. Es wird damit ein geschlossener, kompakter Hohlzylinder erzeugt.
- Um das Zusammenstossen auch an den beiden Enden des Trenn schnittes zu erleichtern, kann dort jeweils ein kleines Loch 7 mit einem wenigstens annähernd runden Querschnitt vorgesehen werden.
- Im zusammengestossenen Zustand steht der Hohlzylinder 1 unter einer gewissen elastischen Spannung. Damit er in diesem Zustand verbleibt, muss er in diesem Zustand fixiert werden. Dies kann in einfacher Weise durch eine Verschweissung benachbarter Schnittkanten des Trennschnittes 5 erfolgen, wie dies in Fig 3 dargestellt ist. In Fig. 3 ist eine am Aussenumfang vorgenommene, kontinuierlich entlang des Trennschnittes verlaufende Schweissnaht mit 8 bezeichnet.
- Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Schnittkanten des Trennschnittes 5 am Aussenumfang diskontinuierlich verschweisst sind. Die einzelnen Verschweissungen sind mit 9 bezeichnet.
- Grundsätzlich ist es möglich, wenngleich technisch schwieriger ausführbar, die Verschweissung alternativ oder zusätzlich am Innenumfang vorzunehmen.
- Durch die Verschweissung der Schnittkanten des Trennschnittes wird aus dem durch den Trennschnitt aufgeschnitten Hohlzylinder ein in sich stabiler Körper, welcher ohne weitere Verstärkungselemente unmittelbar zur Aufnahme einer Sprengladung geeignet ist.
- Eine andere Möglichkeit, den Hohlzylinder im zusammengestossenen Zustand zu fixieren, besteht in der Verwendung einer Stützhülse. In Fig. 5 ist eine innenliegende Stützhülse 10 dargestellt. Auf der Stützhülse ist der Hohlzylinder 1 einerseits durch einen nach aussen springenden Absatz 11 der Stützthülse 10 im rechten Teil von Fig. 5 und andererseits durch einen, in eine innenliegende Nut 12 im Hohlzylinder eingreifenden Steg an der Stützhülse 10 im linken Teil von Fig. 5 fixiert. Vorzugsweise besteht die Stützhülse 10 aus einem verhältnismässig leicht verformbaren Material, wie beispielsweise Aluminium, und ist unter Druck in den Hohlzylinder eingepresst (wobei das Material in die Nut im Hohlzylinder einfliesst). Die Stützhülse kann auch als Aussenhülse ausgebildet sein (nicht dargestellt).
- Durch die Stützhülse 10 wird die Stabilität des Hohlzylinders 1 wesentlich vergrössert. Allerdings beansprucht die Stützhülse 10 ein gewisses Volumen, um den ein in den Hohlzylinder 1 einzusetzender Sprengsatz kleiner ausgebildet sein muss. Im Hinblick auf ein optimales Verhältnis zwischen der Grösse des Spengsatzes zur Gesamtmasse des Explosivkörpers ist daher die Verschweissungslösung an sich vorzuziehen.
- Fig. 6 zeigt im Schnitt einen nur halb dargestellten Hohlkörper 1, gemäss Fig. 2, bei welchem jedoch der Trennschnitt 5 grösstenteils schiefwinklig zu seiner Oberfläche ausgerichtet ist. Damit kann beispielsweise der räumlichen Verteilung der bei der Detonation des Sprengsatztes entstehenden Druckwelle Rechnung getragen werden.
- Fig. 7 zeigt einen Hohlkörper, gemäss Fig 2, bei welchem jedoch der Trennschnitt 5 abschnittsweise zick-zack-förmig oder wellenförmig ausgeführt ist. Durch eine derartige Ausbildung des Trennschnittes 5 wird eine gewisse, die Stabilität des Hohlkörpers erhöhende Verzahnung der einzelnen Windungen 6 miteinander erreicht.
- Gleiches gilt für die in Fig. 8 dargestellte Ausfürungsform, bei welcher der Trennschnitt 5 abschnittsweise derart ausgeführt ist, dass beidseitig des Trennspaltes liegende Bereiche des Hohlkörpers 1 zusätzlich formschlüssig miteinander verbunden sind.
- Fig. 9 zeigt im Schnitt einen nur halb dargestellten Hohlkörper 1, gemäss Fig 2, bei welchem jedoch die Steigung der Windungen 6 nicht konstant ist, sondern von der Mitte 4 jeweils nach aussen (zu den Endpartien 2, 3) hin abnimmt. Auch damit kann der räumlichen Verteilung der bei der Detonation des Sprengsatztes entstehenden Druckwelle Rechnung getragen werden.
- Obwohl an sich lediglich ein einzelner Trennschnitt vorzuziehen ist, können natürlich auch mehrere Trennschnitte vorgesehen werden. Fig. 10 zeigt einen Hohlkörper 1, gemäss Fig. 2, bei welchem zwei schraubenförmige, sich gegenseitig nicht überschneidende Trennschnitte 5′, 5˝ vorgesehen sind. Es ist auch möglich, die Trennschnitte als ein- oder mehrgängige Schraubenlinien auszuführen. Zudem können die Trennschnitte mit Unterbrechungen anstelle der Schweissverbindungen (8 bzw. 9 in Fig. 7 bzw. 8) hergestellt werden.
- Fig. 11 zeigt einen Splittermantel, der als überwiegend zylindrische Büchse 13 mit als Befestigungselement für einen Zünderkopf ausgebildetem Bodenteil 14 ausgebildet ist. Vorzugsweise wird eine solcher Hohlkörper vor der Anbringung des Trennschnitts 5 durch eine Warm- und/oder Kaltmassivumformung oder im Abstrecktiefziehverfahren hergestellt, wobei gleich das Befestigungselement für den Zünderkopf mit ausgeformt wird. Der Trennschnitt 5 endet bzw. beginnt mit Abstand von einerseits der linksseitigen Öffnung der Büchse und andererseits von ihrem Bodenteil 14.
- In Fig. 12 sind Querschnitte von Hohlkörpern in Form von Hohlzylindern dargestellt, an deren Innen- bzw. Aussenwand axial verlaufende, sich spitzwinklig verjüngende Rillen 15 bzw. 16 als Sollbruchstellen eingearbeitet sind. Die Rillen können bei Anwendung der vorgenannten Herstellungstechniken gleich mit ausgeformt werden. Statt axial können die Rillen beispielsweise auch schraubenförmig verlaufen. Ganz allgemein sollten sie im wesentlichen senkrecht zu dem oder den Trennschnitten verlaufen.
- Die Ausführung des Hohlkörpers ist keinesfalls auf Hohlzylinder beschränkt. Die Erfindung lässt sich problemlos auch bei kegeligen, kegelstumpfförmigen, kugelförmigen, eiförmigen, tellerförmigen oder granatenförmigen Hohlkörpern anwenden, wobei eine Ausführung sowohl mit oder ohne Stützhülse möglich ist. Die Hohlkörper müssen nicht notwendig rotationssymmetrisch sein. Es können an zwei Stellen offene, nur an einer Stelle bzw. Seite offene oder vollständig geschlossene Hohlkörper eingesetzt werden.
- Werden die Rillen zur Herstellung der Sollbruchstellen weggelassen, kann der so entstandene, mit einer Windungspartie versehene Hohlkörper auch für andere Zwecke, beispielsweise bei entsprechender thermischer Behandlung als Feder verwendet werden. Es können alle Materialien verwendet werden, beim denen durch ein geeignetes Verfahren ein Trennschnitt ausgeführt werden kann.
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