EP0594694B1 - Unterkalibriges geschoss mit treibspiegel - Google Patents

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EP0594694B1
EP0594694B1 EP92914917A EP92914917A EP0594694B1 EP 0594694 B1 EP0594694 B1 EP 0594694B1 EP 92914917 A EP92914917 A EP 92914917A EP 92914917 A EP92914917 A EP 92914917A EP 0594694 B1 EP0594694 B1 EP 0594694B1
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EP
European Patent Office
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segments
pressure piece
projectile
sub
pressure
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EP92914917A
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Elmar Bilgeri
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Steyr Daimler Puch AG
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Steyr Daimler Puch AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/06—Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
    • F42B14/064—Sabots enclosing the rear end of a kinetic energy projectile, i.e. having a closed disk shaped obturator base and petals extending forward from said base

Definitions

  • the invention relates to a sub-caliber projectile with a projectile core, at the rear end of which a driving part engages and with a detachable cage, the driving part consisting of a pressure plate with a rearwardly projecting centering mandrel and a pressure piece into which the centering mandrel protrudes.
  • a generic bullet is known from DE-C 704 406. It consists of a drive part with a rear extension that protrudes into the parts exposed to the gas pressure. A fixed sleeve is pressed into a lateral circumferential groove of the drive part and, after leaving the barrel, tears apart due to the action of centrifugal force on internal centrifugal rings.
  • a drive part which consists of a block on which the gas forces attack and in front of which a bearing plate is arranged which holds both the projectile and segments of a cage.
  • the latter are designed so that they are thrown off by the spin-induced centrifugal force after leaving the barrel. However, they can only be torn off by the air forces acting on conical surfaces on the front of the segments.
  • the disadvantage here is that the block and the bearing plate are too short and are secured by centering only against lateral displacements - which cannot occur in the course anyway - so that these parts can tilt under the effect of the gas pressure and this movement communicates itself to the projectile. It is also disadvantageous that the segments of the sabot are held together with the projectile. This also causes a reaction on the floor when the segments are detached, which reduces the accuracy of the hit. Another disadvantage is the complex construction of the drive part and especially the segments. In the case of a wing-stabilized projectile, there would also be a risk of damage to the wings when the segments were detached.
  • the cage consists of individual segments, that the foot part or the foot parts of the segments are clamped between the pressure plate and the pressure piece, which connect webs forming predetermined breaking points at the level of the pressure plate to the individual segments.
  • the segmentation ensures that the cage is torn open at the same time.
  • the clamping of the foot parts between the pressure piece and the pressure plate ensures that there is no retroactive effect on the projectile when the segments of the sabot are detached. By clamping the foot parts between the pressure piece and pressure plate, the individual segments no longer need each other to be connected.
  • the predetermined breaking points between the segments and their foot parts at the height of the pressure plate ensure that the segments of the sabot fold apart at the same time and do not have any effect on the projectile when torn off and do not damage the stabilizing wings. Overall, this results in parts that are easy to manufacture and assemble, and low manufacturing costs.
  • the centering mandrel advantageously has circumferential grooves with a barb-like cross section (claim 2). These ensure a firm connection between the pressure plate and the pressure piece, into which the mandrel can be pressed, as a result of which the foot parts of the segments of the sabot are firmly held.
  • the pressure piece is made of plastic and the foot parts of the sabot have a cylindrical end part which is inserted into a cylindrical groove of the pressure piece (claim 3).
  • This embodiment is particularly inexpensive and creates a well-sealing pressure piece with a driving cup.
  • the cylindrical groove allows a good fastening of the foot parts despite the relatively low strength of the plastic and allows the pressure piece to be sprayed with a simple shape.
  • the pressure piece consists of a plurality of disks joined to form a compact cylinder, and the inwardly projecting foot parts of the sabot segments run in a plane normal to the axis and are held in place by a toothed disk (claim 4).
  • the pressure piece is suitable for receiving particularly high pressures, but the desired sealing properties can nevertheless be imparted to it by the construction of disks. As a result, it is also sufficient to secure the foot parts against pulling out in the radial direction by means of a toothed plate.
  • a mounting ring is arranged between the base parts of the segments and the pressure piece (Claim 5).
  • This assembly ring is a significant relief when assembling segments of the sabot which are not connected to one another. In the case of the second embodiment variant, it can also be the toothed disk.
  • the projectile core of an arrow projectile is designated by 1 and has a tip 2, a recess 3 for positioning, a cylindrical part 4 for receiving stabilizing wings 5 and a conical rear part 6. But it could also be a spin-stabilized projectile or a projectile without a stabilizing wing.
  • the projectile 1 is surrounded by a cage 10, which can consist of a suitable plastic and which consists of segments 11, which may or may not be connected to one another and may have openings 12 or other shaped elements which are not essential to the invention.
  • the segments 11 pass over webs 13 forming predetermined breaking points into foot parts 14 which are fastened between a pressure plate 15 made of high-strength steel or titanium and a pressure piece 18 in a manner to be described.
  • the pressure plate 15 has a conical receptacle 19 at the front for a conical rear part 6 of the projectile and at the rear one Centering mandrel 16 with circumferential grooves 17 of barb-like profile.
  • the pressure plate 15 is surrounded on its outer circumference by the walls of the segments 11, which are very thin at this point in the present exemplary embodiments in order to create space for the stabilizing wings 5.
  • versions without such are also conceivable.
  • the front parts of the segments 11 protrude beyond the projectile tip 2 and close it together.
  • the individual segments 11 there have guide surfaces 40, 41 and a cylindrical wall 44, the design of which significantly improves the opening of the segments 11 after leaving the barrel.
  • the pressure piece 18 is made of a suitable plastic and consists of a peripheral wall 21 which forms a driving cup 22 in its lower part. In its upper part runs a cylindrical groove 23, which are used to fasten the foot parts 14 of the segments 11. In the present case, these are individual segments 11, but all of them could also be a part connected to predetermined breaking points.
  • the segments 11 merge via the web 13 into a radially directed flange part 25, which is adjoined by a collar part 24 which is inserted into the cylindrical groove 23.
  • the peripheral wall 21 is shortened at the top to create space for the flange parts and for a mounting ring 26.
  • the centering mandrel 16 of the pressure plate 15 is pressed into a central part 27, as a result of which the foot parts 14 are held firmly between the pressure piece 18 and the pressure plate 15.
  • the centering mandrel 16 has circumferential grooves 17 with a barb-like profile, which facilitate the pressing of the mandrel into a bore in the central part 27, but prevent it from being pulled out.
  • the plastic from which the pressure piece 18 is selected is such that there is a slight expansion of the peripheral wall 21 and thus an improved seal with respect to the barrel under the gas pressure acting on the driving cup and that it also has good sliding behavior.
  • the mounting ring 26 facilitates the assembly of the projectile if it consists of individual segments: the individual segments 11 are placed around the projectile 1 with the pressure plate 15 attached, and the assembly ring is then pushed over it. As a result, the individual segments 11 are connected to one another until the pressure piece 18 is pressed onto the centering mandrel 16 and the foot parts 14 are then held in this way.
  • the pressure piece 18 consists of individual disks 31 of a suitable plastic, which are firmly connected to one another by ultrasound or friction welding and thus form a compact block which again has the desired sealing, sliding and strength properties .
  • the mandrel 16 of the pressure plate 15 is also pressed into this.
  • the foot parts 14 of the segments 11 are only flange parts 32, to which a ring 33 with claws 34 then connects again. This ring is sufficient in this embodiment to hold the flange parts 32 and also acts as a mounting ring in the manner described above.
  • FIG. 3 shows the disintegrating cage for both embodiments according to the invention after leaving the barrel. Under the action of the air flow 35, the segments are pressed apart. It can be seen that all (in this case) four segments are folded away from the projectile axis by the same angle at which the predetermined breaking points 13 are therefore at the same time break. Due to the braking effect, the speed of the segments with the driving parts is decelerated so much before the predetermined breaking points act that the driving parts remain with the segments without touching the projectile in any way.

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Abstract

Ein unterkalibriges Geschoß vom Treibspiegel-Typ (pusher plate) mit abwerfbaren Käfigsegmenten (11) verfügt über eine Druckplatte (15) mit nach hinten ragendem Zentrierdorn (16), der in ein Druckstück (18) eingepresst ist, wobei zwischen Druckplatte (15) und Druckstück (18) Fußteile (24, 25) der Segmente (11) eingeklemmt sind, wodurch die Übertragung höchster Gaskräfte und das Ablösen der Segmente ohne der Zielgenauigkeit abträgliche Rückwirkungen auf das Geschoß erreicht werden.

Description

  • Die Erfindung handelt von einem unterkalibrigen Geschoß mit einem Geschoßkern, an dessen hinterem Ende ein Treibteil angreift und mit einem abwerfbaren Käfig, wobei der Treibteil aus einer Druckplatte mit einem nach hinten ragenden Zentrierdorn und aus einem Druckstück, in das der Zentrierdorn hineinragt, besteht. Mit derartigen Geschossen können sehr hohe Anfangsgeschwindigkeiten und damit große Einsatzschußweiten erzielt werden. Dadurch aber spielt die Zielgenauigkeit eine noch größere Rolle und es müssen Maßnahmen getroffen werden, um zu verhindern, daß der Treibteil oder der nach Verlassen des Laufes zerfallende Käfig der Zielgenauigkeit abträgliche Wirkungen auf das Geschoß ausüben.
  • Ein gattungsgemäßes Geschoß ist aus der DE-C 704 406 bekannt. Es besteht aus einem Treibteil mit einem hinteren Fortsatz, der in dem Gasdruck ausgesetzte Teile hineinragt. In eine seitliche Umfangsnut des Treibteiles ist eine feste Hülse eingepresst, die nach Verlassen des Laufes durch Fliehkrafteinwirkung auf innenliegende Fliehkraftringe auseinanderreißt.
  • Aus der DE-C 27 18 557 ist ein Treibteil bekannt, der aus einem Block besteht, an dem die Gaskräfte angreifen und vor dem zentriert eine Lagerplatte angeordnet ist, die sowohl das Geschoß als auch Segmente eines Käfigs hält. Letztere sind bei diesem Geschoß so ausgebildet, daß sie nach Verlassen des Laufes durch die drallbedingte Fliehkraft abgeworfen werden. Sie können aber auch nur durch die auf konische Flächen an der Vorderseite der Segmente wirkenden Luftkräfte abgerissen werden.
  • Nachteilig ist dabei, daß Block und Lagerplatte zu kurz sind und durch Zentrierung nur gegen seitliche Verschiebungen - die im Lauf sowieso nicht auftreten können - gesichert sind, sodaß diese Teile sich unter der Wirkung des Gasdruckes verkanten können und diese Bewegung sich dem Geschoß mitteilt. Ebenso nachteilig ist es, daß die Segmente des Treibkäfigs gemeinsam mit dem Geschoß gehalten sind. Auch dadurch tritt beim Ablösen der Segmente eine Rückwirkung auf das Geschoß auf, die die Treffergenauigkeit vermindert. Ein weiterer Nachteil ist die aufwendige Bauweise des Treibteiles und vor allem der Segmente. Im Falle eines flügelstabilisierten Geschoßes bestünde weiters die Gefahr einer Beschädigung der Flügel beim Ablösen der Segmente.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Geschoß für höchste Anfangsgeschwindigkeiten vorzuschlagen, das bei möglichst einfachem und billigen Aufbau beste Treffergenauigkeit sicherstellt. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Käfig aus einzelnen Segmenten besteht, daß zwischen Druckplatte und Druckstück der Fußteil bzw. die Fußteile der Segmente eingeklemmt sind, die über Sollbruchstellen bildende Stege in Höhe der Druckplatte an die einzelnen Segmente anschließen.
  • Die Segmentierung stellt gleichzeitiges Aufreissen des Käfigs sicher. Die Klemmung der Fußteile zwischen Druckstück und Druckplatte stellt sicher, daß beim Ablösen der Segmente des Treibkäfigs keine Rückwirkung auf das Geschoß eintritt. Durch die Einspannung der Fußteile zwischen Druckstück und Druckplatte brauchen die einzelnen Segmente weiters nicht mehr miteinander verbunden zu sein. Die Sollbruchstellen zwischen den Segmenten und deren Fußteilen in der Höhe der Druckplatte gewährleisten, daß die Segmente des Treibkäfiges ganz gleichzeitig auseinanderklappen und beim Abreißen keine Rückwirkung auf das Geschoß ausüben und auch die Stabilisierungsflügel nicht beschädigen. Insgesamt erhält man dadurch einfach zu fertigende und zusammenspannbare Teile und niedrige Herstellungskosten.
  • Dabei weist der Zentrierdorn vorteilhafterweise Umfangsnuten mit widerhakenartigem Querschnitt auf (Anspruch 2). Diese sorgen für eine feste Verbindung zwischen Druckplatte und Druckstück, in das der Dorn eingepreßt werden kann, wodurch die Fußteile der Segmente des Treibkäfigs gut festgehalten werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Druckstück aus Kunststoff und die Fußteile des Treibkäfigs weisen einen zylindrischen Endteil auf, der in eine zylindrische Nut des Druckstückes eingesteckt ist (Anspruch 3). Diese Ausführungsform ist besonders kostengünstig und schafft ein gut abdichtendes Druckstück mit Treibbecher. Die zylindrische Nut erlaubt trotz der relativ geringeren Festigkeit des Kunststoffes eine gute Befestigung der Fußteile und gestattet das Spritzen des Druckstückes mit einer einfachen Form.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht das Druckstück aus mehreren zu einem kompakten Zylinder zusammengefügten Scheiben und die einwärts ragenden Fußteile der Treibkäfigsegmente verlaufen in einer achsnormalen Ebene und werden von einer gezahnten Scheibe festgehalten (Anspruch 4). So ist das Druckstück zur Aufnahme besonders hoher Drucke geeignet, wobei ihm durch den Aufbau aus Scheiben trotzdem die erwünschten Dichteigenschaften verliehen werden können. Dadurch genügt es auch, die Fußteile mittels einer gezahnten Platte gegen Ausziehen in radialer Richtung zu sichern.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen den Fußteilen der Segmente und dem Druckstück ein Montagering angeordnet (Anspruch 5). Dieser Montagering stellt beim Zusammenbau im Falle nicht miteinander verbundener Segmente des Treibkäfigs eine wesentliche Erleichterung dar. Er kann im Falle der zweiten Ausführungsvariante gleichzeitig die gezahnte Scheibe sein.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben.
    • Fig. 1:
    Erfindungsgemäßes Geschoß in einer ersten Ausführungsform im Längsschnitt,
    Fig. 2:
    Erfindungsgemäßes Geschoß in einer zweiten Ausführungsform im Längsschnitt,
    Fig. 3:
    Erfindungsgemäßes Geschoß während der Ablösung des Käfigs.
  • In den Figuren 1 und 2 ist der Geschoßkern eines Pfeilgeschoßes mit 1 bezeichnet und weist eine Spitze 2, eine Eindrehung 3 zur Positionierung, einen zylindrischen Teil 4 zur Aufnahme von Stabilisierungsflügeln 5 und ein konisches Hinterteil 6 auf. Es könnte sicher aber auch um ein drallstabilisiertes Geschoß oder um ein Geschoß ganz ohne Stabilisierungsflügel handeln.
  • Das Geschoß 1 ist von einem Käfig 10 umgeben, der aus einem geeigneten Kunststoff bestehen kann und der aus Segmenten 11 besteht, welche miteinander verbunden sein können oder nicht und Durchbrechungen 12 oder andere Formelemente aufweisen kann, die für die Erfindung unwesentlich sind. Die Segmente 11 gehen über Sollbruchstellen bildende Stege 13 in Fußteile 14 über, die zwischen einer Druckplatte 15 aus hochfestem Stahl oder Titan und einem Druckstück 18 in noch zu beschreibender Weise befestigt sind.
  • Die Druckplatte 15 weist vorne eine konische Aufnahme 19 für ein konisches Hinterteil 6 des Geschosses auf und hinten einen Zentrierdorn 16 mit Umfangsrillen 17 von widerhakenartigem Profil. Die Druckplatte 15 ist an ihrem äußeren Umfang von den Wänden der Segmente 11 umgeben, die in den vorliegenden Ausführungsbeispielen an dieser Stelle sehr dünn sind, um Raum für die Stabilisierungsflügel 5 zu schaffen. Es sind aber auch Ausführungen ohne solche denkbar.
  • Die Vorderteile der Segmente 11 ragen über die Geschoßspitze 2 hinaus und schließen diese gemeinsam ab. Außerdem weisen die einzelnen Segmente 11 dort Leitflächen 40,41 und eine zylindrische Wand 44 auf, deren Gestaltung das Öffnen der Segmente 11 nach Verlassen des Laufes wesentlich verbessert.
  • In der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform ist das Druckstück 18 aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt und besteht aus einer Umfangswand 21, die in ihrem unteren Teil einen Treibbecher 22 bildet. In ihrem oberen Teil verläuft eine zylindrische Nut 23, die der Befestigung der Fußteile 14 der Segmente 11 dienen. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einzelne Segmente 11, doch könnten auch alle ein mit Sollbruchstellen verbundenes Teil sein. Die Segmente 11 gehen über den Steg 13 in einen radial gerichteten Flanschteil 25 über, an den ein Kragenteil 24 anschließt, der in die zylindrische Nut 23 eingesteckt ist. Die Umfangswand 21 ist oben gekürzt, um Raum für die Flanschteile und für einen Montagering 26 zu schaffen. In einen Zentralteil 27 ist der Zentrierdorn 16 der Druckplatte 15 eingepreßt, wodurch die Fußteile 14 fest zwischen Druckstück 18 und Druckplatte 15 gehalten werden. Um diesen Halt zu verbessern, weist der Zentrierdorn 16 Umfangsrillen 17 mit widerhakenartigem Profil auf, die das Einpressen des Dornes in eine Bohrung des Zentralteiles 27 erleichtern, dessen Herausziehen jedoch verhindern.
  • Der Kunststoff, aus dem das Druckstück 18 besteht ist so gewählt, daß sich unter dem auf den Treibbecher wirkenden Gasdruck eine leichte Aufweitung der Umfangswand 21 und damit eine verbesserte Abdichtung gegenüber dem Lauf ergibt und daß er außerdem gutes Gleitverhalten aufweist.
  • Der Montagering 26 erleichtert den Zusammenbau des Geschosses, wenn es aus einzelnen Segmenten besteht: Um das Geschoß 1 mit angesetzter Druckplatte 15 werden die einzelnen Segmente 11 angelegt und sodann der Montagering darübergeschoben. Dadurch sind die einzelnen Segmente 11 miteinander verbunden, bis das Druckstück 18 auf den Zentrierdorn 16 aufgepreßt ist und die Fußteile 14 dann auf diese Weise festgehalten werden.
  • In der Ausführungsform der Fig.2 besteht das Druckstück 18 aus einzelnen Scheiben 31 eines geeigneten Kunststoffes, die fest miteinander verbunden sind, durch Ultraschall-, oder Reibschweißen und so einen kompakten Block bilden, der wieder die erwünschten Dicht-, Gleit- und Festigkeitseigenschaften aufweist. In diesen ist auch wieder der Dorn 16 der Druckplatte 15 eingepreßt. Ein weiterer Unterschied gegenüber der Fig.1 besteht darin, daß die Fußteile 14 der Segmente 11 nur Flanschteile 32 sind, an die dann wieder ein Ring 33 mit Krallen 34 anschließt. Dieser Ring genügt in dieser Ausführungsform zum Festhalten der Flanschteile 32 und wirkt außerdem in der oben beschriebenen Weise als Montagering.
  • In Figur 3 ist der zerfallende Käfig für beide erfindungsgemäße Ausführungsformen nach Verlassen des Laufes, dargestellt. Unter der Wirkung des Luftstromes 35 werden die Segmente auseinander gedrückt. Es ist zu erkennen, daß alle (in diesem Falle) vier Segmente um denselben Winkel von der Geschoßachse weggeklappt sind bei dem die Sollbruchstellen 13 daher gleichzeitig brechen. Durch die Bremswirkung wird die Geschwindigkeit der Segmente mit den Treibteilen bereits vor Wirkung der Sollbruchstellen so stark verzögert, daß die Treibteile mit den Segmenten zurückbleiben, ohne das Geschoß irgendwie zu berühren.

Claims (5)

  1. Unterkalibriges Geschoß mit einem Geschoßkern, an dessen hinterem Ende ein Treibteil angreift und mit einem abwerfbaren Käfig, wobei der Treibteil aus einer Druckplatte (15) mit einem nach hinten ragenden Zentrierdorn (16) und aus einem Druckstück (18), in das der Zentrierdorn (16) hineinragt, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (10) aus einzelnen Segmenten (11) besteht, daß zwischen Druckplatte (15) und Druckstück (18) der Fußteil bzw. die Fußteile (14) der Segmente (11) eingeklemmt sind, die über Sollbruchstellen bildende Stege (13) in Höhe der Druckplatte (15) an die einzelnen Segmente anschließen.
  2. Unterkalibriges Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierdorn (16) Nuten (17) mit widerhakenartigem Querschnitt aufweist.
  3. Unterkalibriges Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (18) aus Kunststoff besteht und die Fußteile (14) des Käfigs (10) einen Kragenteil (24) aufweisen, der in eine zylindrische Nut (23) des Druckstückes (18) eingesteckt ist.
  4. Unterkalibriges Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (18) aus mehreren zu einem kompakten Zylinder zusammengefügten Scheiben (31) besteht und die Fußteile (14) des Käfigs (10) Flanschteile (32) sind und von einer gezahnten Scheibe (33) festgehalten werden.
  5. Unterkalibriges Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Montagering (26,33) zwischen den Fußteilen (14) der Segmente und dem Druckstück angeordnet ist.
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DE (1) DE59201851D1 (de)
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