EP4405634B1

EP4405634B1 - Verfahren zum herstellen eines bodenstücks einer mehrteiligen patronenhülse

Info

Publication number: EP4405634B1
Application number: EP22793677.0A
Authority: EP
Inventors: Peter Biedermann; Fabian Gloor
Original assignee: RUAG Ammotec AG
Current assignee: RUAG Ammotec AG
Priority date: 2021-09-21
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2026-04-01
Anticipated expiration: 2042-09-15
Also published as: EP4405634A2; US20240377172A1; WO2023046559A3; CA3232524A1; WO2023046559A2; JP2024537693A; DE102021124431A1; IL311589A; AU2022352990A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks einer mehrteiligen Patronenhülse.
Mehrteilige Patronenhülsen sind grundsätzlich bekannt und untergliedern sich zumindest in ein dem Anzündhütchen zugewandtes Bodenstück zum Aufnehmen eines Anzündhütchens und einen mit dem Bodenstück fest verbundenen Hülsenmantel zum Aufnehmen eines Projektils. Das Bodenstück weist in der Regel eine Ausziehrille zum Unterstützen des Auswerfens einer abgefeuerten, leeren Patronenhülse auf. Über die Ausziehrille kann ein sogenannter Auszieher einer Schusswaffe die leere Patronenhülse zu einem sogenannten Auswerfer der Schusswaffe befördern, welcher die leere Patronenhülse schließlich auswirft. Die Ausziehrille ist an einer Umfangswand des ringförmigen Bodenstücks als umlaufende Rille oder Vertiefung ausgebildet, die eine rückseitige, im Wesentlichen quer zur Längsachsenrichtung orientierte Absatzkante, eine radial innenseitige und im Wesentlichen in Längsachsenrichtung orientierte Grundfläche sowie eine an die Grundfläche anschließende, in Bezug auf die Längsachsenrichtung geneigte Übergangskante aufweist. Im Stand der Technik wird die Ausziehrille bislang spanabhebend hergestellt, was sich in Bezug auf die Herstellungskosten sowie in Bezug auf eine günstige Massenfertigung als nicht optimal erwiesen hat. Im Bereich der Herstellung von einteiligen Patronenhülsen gibt es im Stand der Technik bereits Ansätze, die Ausziehrille durch Umformen zu fertigen. Dabei kommen sogenannte segmentierte Stempel-Matrizen-Werkzeuganordnungen zum Einsatz, mittels denen zunächst die Innengeometrie zum Aufnehmen des Projektils sowie des Anzündhütchens gefertigt und fertiggestellt wird und anschließend in einem nachgelagerten Prozessschritt außenseitig die Ausziehrille eingebracht wird. Auf mehrteilige Patronenhülsen lassen sich diese Stempel-Matrizen-Werkzeuganordnungen nicht ohne weiteres übertragen.
Beispielsweise offenbart FR 1113479 eine 3-teilige Patronenhülse bestehend aus einem Bodenstück mit einer Ausziehrille, einem Hülsenmantel und einem Befestigungsteil. Eine weitere mehrteilige Hülse ist aus US 2019/0226817 bekannt, bei der das Bodenstück ebenfalls eine Ausziehrille umfasst. Aus der WO 2020/214136 A1 ist eine Feuerwaffenhülse zum Widerstehen von hohem Deflagrationsdruck bekannt. Aus der US 2015/241183 A1 ist eine überformte, hochfeste Patronenhülse auf Polymerbasis für Platzpatronen und Unterschallmunition bekannt. Die EP 2 789 411 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Pistolenpatronengehäuses sowie eine Transferpresse zur Durchführung des Verfahrens. Aus der US 2015/174643 A1 ist eine präzisionsgeschmiedete Patronenhülse bekannt. US 2020/182594 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse, bei dem eine Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer umformend gefertigt wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erhebliche Verbesserungspotenziale im Hinblick auf die Ausziehrille identifiziert, nämlich zum einen im Hinblick auf Fertigungstoleranzen und zum anderen im Hinblick auf erreichbare Haltekräfte zum Aneinanderbefestigen von Bodenstück und Hülsenmantel. Es wurde herausgefunden, dass nicht stets zuverlässig sichergestellt werden kann, dass bei mehrteiligen Patronenhülsen die Haltekraft von Bodenstück und Hülsenmantel den erheblichen Kräften beim Abschuss einer Schusswaffe standhält. Sowohl bei der spanabhebenden Herstellung als auch bei bisherigen Lösungen zur kaltumformenden Herstellung der Ausziehrille lassen sich nicht die gewünschten Fertigungstoleranzen zuverlässig sicherstellen. Insbesondere bei der Verwendung von segmentierten Werkzeugen zur Herstellung der Ausziehrille hat sich als besonders nachteilig erwiesen, dass die segmentierten Werkzeuge Oberflächenfehler im Bereich der Ausziehrille erzeugen können, die sich nachteilig auf die Ausziehfunktion auswirken.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere ein einfach und kostengünstig herzustellendes Bodenstück für eine mehrteilige Patronenhülse zu schaffen, mittels dem höhere Haltekräfte zwischen Bodenstück und Hülsenmantel erreicht werden können und/oder dessen Ausziehrille mit geringeren Fertigungstoleranzen hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Danach ist ein Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt. Es kann vorgesehen sein, dass mit dem Verfahren ein gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Aspekte oder beispielhaften Ausführungen ausgebildetes Bodenstück hergestellt wird. Munition, auch als Patrone bezeichnet, besteht in der Regel aus den folgenden Komponenten: eine Patronenhülse; ein Anzündhütchen zum Zünden des Treibladungspulvers; eine Treibladung als Energieträger; und ein Projektil, welches von einer Schusswaffe abzufeuern ist. Mehrteilige Patronenhülsen umfassen in der Regel wenigstens ein dem Anzündhütchen zuzuwendendes Bodenstück zum Aufnehmen des Anzündhütchens und einen mit dem Bodenstück fest verbundenen Hülsenmantel zum Aufnehmen des Projektils. Im aneinander befestigten Zustand von Hülsenmantel und Bodenstück kann eine Außenseite des Hülsenmantels an einer Innenseite des Bodenstücks anliegen, mit anderen Worten kann das Bodenstück den Hülsenmantel zumindest teilweise aufnehmen.
Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks eine Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer umformend, insbesondere kaltumformend, gefertigt, bevor eine Aufnahme für den Hülsenmantel der mehrteiligen Patronenhülse zum Aufnehmen eines Projektils gefertigt wird. Die Aufnahme für den Hülsenmantel kann ebenfalls umformend, insbesondere kaltumformend, gefertigt werden und beispielsweise als zentrale Vertiefung im Bodenstück ausgebildet sein. Beim Umformen handelt es sich allgemein um ein spanloses Fertigungsverfahren bei dem das Bodenstück in eine andere Form gebracht wird, ohne dabei Material von dem Bodenstück zu entfernen oder hinzuzugeben. Die Masse des Bodenstücks bleibt beim Umformen gleich. Zum Umformen der Ausziehrille und/oder der Aufnahme des Hülsenmantels kann ein Kaltumformprozess, beispielsweise Fließpressen, eingesetzt werden. Beim Umformen verfestigt sich charakteristischerweise das Material des Bodenstücks, so dass das Bodenstück nach dem Umformen zumindest in den umgeformten Bereichen, also im Bereich der Ausziehrille und gegebenenfalls im Bereich der Aufnahme für den Hülsenmantel, eine höhere Festigkeit und/oder eine höhere Härte aufweist. Durch die höhere Festigkeit und/oder die höhere Härte können höhere Haltekräfte zwischen dem Bodenstück und dem Hülsenmantel und/oder zwischen dem Bodenstück und dem Anzündhütchen erzielt werden. Dadurch kann eine Patronenhülse mit einem Bodenstück, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, beim Abfeuern des Projektils größeren Innendrücken standhalten. Außerdem können dadurch, dass die Ausziehrille umgeformt wird, bevor die Aufnahme für den Hülsenmantel gefertigt wird, einfachere und günstigere Werkzeuge zum Fertigen der Ausziehrille verwendet werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Maßgenauigkeit der Ausziehrille beim Umformen höher ist und zuverlässiger sichergestellt werden kann, weil durch die zum Umformen der Ausziehrille verwendeten Werkzeuge keine Oberflächenfehler im Bereich der Ausziehrille entstehen, wie sie beispielsweise bei im Stand der Technik verwendeten segmentierten Werkzeugen auftreten können. Diese Oberflächenfehler können einen negativen Einfluss auf die Ausziehfunktion haben, so dass ein mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Bodenstück eine zuverlässigere Ausziehfunktion aufweist. Durch die Fertigung der Aufnahme nach dem Umformen der Ausziehrille kann außerdem sichergestellt werden, dass die hohe Maßgenauigkeit und die höhere Härte bzw. höhere Festigkeit nicht durch die Fertigung der Aufnahme beeinträchtigt werden.
In einer beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Ausziehrille bereits fertiggestellt, bevor mit der Fertigung der Aufnahme begonnen wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Maßgenauigkeit der Ausziehrille und die Festigkeit und/oder Härte des Bodenstücks unabhängig von der Fertigung der Aufnahme für den Hülsenmantel sichergestellt sind und/oder nicht durch eine gleichzeitige oder vorherige Fertigung der Aufnahme beeinträchtigt werden.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung wird beim Fertigen der Aufnahme nicht in die Ausziehrille eingegriffen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Maßgenauigkeit der Ausziehrille und die Festigkeit und/oder Härte des Bodenstücks nicht nach dem Umformen der Ausziehrille beeinträchtigt werden, beispielsweise durch segmentierte Werkzeuge die zur Fertigung der Aufnahme verwendet werden können und die Oberflächenfehler bzw. Erhebungen in der Ausziehrille erzeugen können, die die Ausziehfunktion beeinträchtigen können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt. Es kann vorgesehen sein, dass mit dem Verfahren ein gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Aspekte oder beispielhaften Ausführungen ausgebildetes Bodenstück hergestellt wird. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung zum Aufnehmen des Hülsenmantels aufweisen.
Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren eine Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer derart umformend, insbesondere kaltumformend, gefertigt, dass eine anzündhütchenseitige Rillenflanke der Ausziehrille durch eine in Längsrichtung des Bodenstücks gerichtete Materialverdrängung geformt wird, ohne dass Material nach radial außen verdrängt wird. Die anzündhütchenseitige Rillenflanke der Ausziehrille kann quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung des Bodenstücks orientiert sein. Über die Ausziehrille bzw. die anzündhütchenseitige Rillenflanke kann der Schusswaffenauswerfer die leere Patronenhülse nach dem Abfeuern des Projektils ergreifen und auswerfen. Die anzündhütchenseitige Rillenflanke kann dabei die wichtigste Stelle für eine zuverlässige Ausziehfunktion sein. Durch ein erfindungsgemäßes Umformen der Rillenflanke wird die Rillenflanke direkt durch axiale Materialumformung hergestellt, ohne dass sich der Außendurchmesser des Bodenstücks beim Umformen der Ausziehrille durch eine radiale Materialverschiebung nach außen vergrößert. In den Bereichen, in denen Material verdrängt wird, kann der Durchmesser des Bodenstücks nach dem Umformen der Ausziehrille kleiner als vor dem Umformen der Ausziehrille sein. Durch ein derartiges Umformen weist das Material charakteristischerweise zum einen eine höhere Festigkeit und/oder eine höhere Härte auf und zum anderen sind die Abweichungen der Festigkeit und/oder der Härte geringer, mit anderen Worten ist der Festigkeitsverlauf und/oder der Härteverlauf im Bodenstück homogener, insbesondere im Bereich der Ausziehrille und/oder im Bereich der Aufnahme für den Hülsenmantel und/oder das Anzündhütchen. Es kann somit zuverlässiger sichergestellt werden, dass eine ausreichende Materialfestigkeit und/oder Materialhärte vorliegt, um die nötigen Haltekräfte zwischen dem Bodenstück und dem Hülsenmantel und/oder zwischen dem Bodenstück und dem Anzündhütchen sicherzustellen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Rillenflanke formgenauer gefertigt werden kann und besonders der Übergang von der Rillenflanke einerseits zu einem Mantel des Bodenstücks und andererseits zu einem an die Rillenflanke angrenzenden im Wesentlichen in Längsrichtung des Bodenstücks orientierten Rillengrund durch die in Längsrichtung gerichtete Materialverdrängung immer gleich, beispielsweise als scharfkantiger Absatz, gefertigt werden kann und die leere Patronenhülse somit zuverlässig ausgeworfen werden kann. Mit anderen Worten weist die Ausziehrille bzw. die anzündhütchenseitige Rillenflanke eine höhere Maßgenauigkeit auf, wobei die höhere Maßgenauigkeit auch zuverlässiger sichergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass kostengünstigere Werkzeuge mit einem einfacheren Aufbau zum Fertigen der Ausziehrille verwendet werden können, die zusätzlich nicht wie im Stand der Technik verwendete segmentierte Werkezeuge Oberflächenfehler im Bereich der Ausziehrille, insbesondere im Bereich der Rillenflanke, erzeugen können, die die Ausziehfunktion beeinträchtigen können.
In einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung geht beim Fertigen der Ausziehrille ein entgegen der Umformrichtung gerichteter Werkstofffluss einher. Mit anderen Worten liegt ein Werkstofffluss entgegen der Bewegungsrichtung eines zum Umformen der Ausziehrille verwendeten Werkzeugs vor. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich das Material beim Umformen nicht in radialer Richtung nach außen verschiebt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Ausziehrille zunächst so vorgeformt, dass eine anzündhütchenseitige Rillenflanke der Ausziehrille in Bezug auf die Längsrichtung des Bodenstücks in einem Winkel von weniger als 90° geneigt ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Ausziehrille mittels eines Vorformstempel-Matrizen-Paars vorgeformt wird. Auf diese Weise muss das Material zunächst weniger stark umgeformt werden, so dass einfachere und kostengünstigere Werkzeuge verwendet werden können.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die vorgeformte Ausziehrille weiter mittels Rückwärtsfließpressen umgeformt. Es kann vorgesehen sein, dass die Ausziehrille mittels eines zweiten Stempel-Matrizen-Paars weiter umgeformt wird. Unter Rückwärtsfließpressen ist ein Fließpressverfahren zu verstehen, bei dem der Werkstofffluss und die Stempelbewegungsrichtung entgegengesetzt sind. Somit geht ein entgegen der Umformrichtung und entgegen der Bewegung des Umformwerkezugs gerichteter Werkstofffluss einher. Bei dieser Ausführung ist die Rillenflanke erst nach dem weiteren Umformen in einem Winkel von 90° quer zur Längsrichtung des Bodenstücks orientiert. Durch die zweistufige Fertigung der Ausziehrille können für die einzelnen Schritte einfachere und kostengünstigere Werkzeuge verwendet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Matrize des Vorformstempel-Matrizen-Paars auch für den zweiten Schritt zum weiteren Umformen der bereits vorgeformten Ausziehrille verwendet wird, um die Ausziehrille schneller und kostengünstiger umformen zu können.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass mit dem Verfahren ein gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Aspekte oder beispielhaften Ausführungen ausgebildetes Bodenstück hergestellt wird. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung zum Aufnehmen des Hülsenmantels aufweisen.
Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren eine Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer umformend, insbesondere kaltumformend, und ohne eine spanabhebende Nachbearbeitung gefertigt. Dadurch, dass keine spanabhebende Nachbearbeitung nach dem Umformen der Ausziehrille nötig ist, ist das erfindungsgemäße Verfahren einfacher, schneller und kostengünstiger. Außerdem kann eine höhere und zuverlässigere Maßgenauigkeit der Ausziehrille sichergestellt werden.
In einer beispielhaften Ausführung kann wenigstens ein Herstellungsschritt zum Herstellen einer Innen- und/oder Außengeometrie des Bodenstücks durch Stanzen erfolgen. Dadurch kann die Herstellungseffizienz deutlich erhöht werden. Insbesondere kann die Fertigungsleistung stark verbessert werden, sodass sich die Herstellungskosten deutlich, insbesondere um etwa 30 %, reduzieren lassen. Die Herstellung der Patronenhülsen ist dadurch deutlich besser geeignet für eine Massen- und/oder Automatisierungsfertigung. In einer beispielhaften Ausführung der Patronenhülse umfasst das Bodenstück einen ringförmigen Mantel und ein sich durch den Mantel erstreckendes Durchgangsloch, insbesondere Aufnahmevertiefung für das Anzündhütchen. Dabei kann das Durchgangsloch wenigstens abschnittsweise mittels Stanzen hergestellt sein. Mit anderen Worten kann eine Innengeometrie des Bodenstücks wenigstens abschnittsweise mittels Stanzen hergestellt sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Werkzeuganordnung zum Einbringen einer Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer in einen Hülsenrohling zum Fertigen eines Bodenstücks zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt. Es kann vorgesehen sein, dass mit der Werkzeuganordnung ein gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Aspekte oder beispielhaften Ausführungen ausgebildetes Bodenstück hergestellt wird. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung zum Aufnehmen des Hülsenmantels aufweisen.
Die Werkzeuganordnung kann dazu eingerichtet sein, einen Druckumformprozess durchzuführen. Die Werkzeuganordnung umfasst eine insbesondere segmentierte Matrize zum Fixieren einer Stirnseite des Hülsenrohlings und zum Eingreifen in einen Hülsenhohlraum des Hülsenrohlings und einen hülsenförmigen Pressstempel zum umfänglichen Umgreifen des Hülsenrohlings. Die Matrize und/oder der Pressstempel können rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Der Hülsenrohling kann beispielsweise in einem ersten Schritt durch Setzen eines Drahtstücks oder durch Ausstanzen aus einer Platte hergestellt werden. In einem weiteren Schritt kann der Hülsenhohlraum, in den die Matrize der Werkzeuganordnung während des Umformens eingreift, beispielsweise mittels Fließpressen, erzeugt werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Hülsenhohlraum am fertigen Bodenstück die Anzündhütchenaufnahme ausbildet.
Gemäß dem Aspekt ist der Pressstempel zum umformenden, insbesondere kaltumformenden, Fertigen der Ausziehrille relativ zur Matrize bewegbar. Insbesondere kann der Pressstempel rein axial, insbesondere in Längsrichtung des Bodenstücks bzw. des Hülsenrohlings, relativ zur Matrize bewegbar sein. Mit anderen Worten kann zum Fertigen der Ausziehrille eine rein translatorische Bewegung des Pressstempels vorgesehen sein. Die bei im Stand der Technik verwendeten segmentierten Werkzeugen, bei denen sich einzelne Segmente des segmentierten Werkzeugs zum Pressen bzw. Umformen radial aufeinander zu bewegen, bestehende Notwendigkeit der zusätzlichen radialen Bewegung kann entfallen. Im Vergleich zu im Stand der Technik üblichen Werkzeugen hat die Werkzeuganordnung einen einfacheren Aufbau und ist dadurch günstiger und weniger fehleranfällig. Durch die Werkzeuganordnung und insbesondere durch den Pressstempel kann außerdem die Ausziehrille gefertigt werden, ohne dass dabei zwischen den einzelnen Segmenten des Werkzeugs Erhebungen bzw. Oberflächenfehler im Bereich der Ausziehrille entstehen, die eine nachteilige Auswirkung auf die Funktion des Schusswaffenauswerfers haben können und/oder mit zusätzlichem Aufwand und zusätzlichen Kosten nachträglich durch spanabhebende Nachbearbeitung entfernt werden müssen. Durch ein Umformen der Ausziehrille mit der Werkzeuganordnung können außerdem eine höhere Festigkeit und/oder eine höhere Härte des Bodenstücks erreicht werden so dass höhere Haltekräfte zwischen dem Bodenstück und dem Hülsenmantel und/oder zwischen dem Bodenstück und dem Anzündhütchen entstehen. Ein weiterer Vorteil einer Werkezuganordnung ist, dass ein homogenerer Härte- und/oder Festigkeitsverlauf im Bodenstück erreicht werden kann.
Es sei klar, dass die in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks gemachten Ausführungen bezüglich der vorliegenden Erfindung in analoger Weise für die Werkzeuganordnung gelten.
In einer beispielhaften Ausführung ist der Pressstempel umfänglich geschlossen. Alternativ oder zusätzlich ist der Pressstempel aus einem Stück hergestellt. Durch einen derartigen Pressstempel entstehen keine Unebenheiten bzw. Oberflächenfehler beim Fertigen der Ausziehrille, wie sie im Stand der Technik bei der Verwendung von segmentierten Werkzeugen zum Umformen der Ausziehrille entstehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Werkzeuganordnung zum Einbringen einer Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer in einen Hülsenrohling zum Fertigen eines Bodenstücks zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt. Es kann vorgesehen sein, dass mit der Werkzeuganordnung ein gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Aspekte oder beispielhaften Ausführungen ausgebildetes Bodenstück hergestellt wird. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung aufweisen.
Die Werkzeuganordnung kann dazu eingerichtet sein, einen Druckumformprozess durchzuführen. Die Werkzeuganordnung umfasst eine Matrize zum
Fixieren einer Stirnseite des Hülsenrohlings und zum Eingreifen in einen Hülsenhohlraum des Hülsenrohlings und einen Pressstempel zum außenseitigen Umgreifen des Hülsenrohlings. Die Matrize und/oder der Pressstempel können rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Der Pressstempel kann hülsenförmig ausgebildet sein. Der Hülsenrohling kann beispielsweise in einem ersten Schritt durch Setzen eines Drahtstücks oder durch Ausstanzen aus einer Platte hergestellt werden. In einem weiteren Schritt kann der Hülsenhohlraum, in den die Matrize der erfindungsgemäßen Werkzeuganordnung während des Umformens eingreift, beispielsweise mittels Fließpressen erzeugt werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Hülsenhohlraum am fertigen Bodenstück die Anzündhütchenaufnahme ausbildet.
Gemäß dem Aspekt weist der Pressstempel an seiner dem Hülsenrohling zugewandten Innenseite einen Materialverdrängungsvorsprung auf, mittels dem bei einer Pressbewegung des Pressstempels relativ zur Matrize die Werkzeuganordnung eine anzündhütchenseitige Rillenflanke der Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer formt. Insbesondere kann die Pressbewegung rein axial, insbesondere in Längsrichtung des Bodenstücks bzw. des Hülsenrohlings, verlaufen. Es kann vorgesehen sein, dass der Materialverdrängungsvorsprung radial umlaufend und/oder eben, insbesondere ohne Erhebungen oder Vertiefungen, ausgebildet ist. Der Materialverdrängungsvorsprung kann in einem Winkel von 90° oder in einem Winkel von weniger als 90° in Bezug auf die Längsrichtung des Bodenstücks bzw. des Hülsenrohlings orientiert sein. Durch den Materialverdrängungsvorsprung kann eine höhere Maßgenauigkeit der Ausziehrille erreicht werden und es kann sichergestellt werden, dass keine Erhebungen oder Oberflächenfehler im Bereich der Ausziehrille entstehen, die die Ausziehfunktion beeinträchtigen können. Außerdem kann sichergestellt werden, dass das Material beim Umformen nicht nach radial außen verschoben wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Werkzeuganordnung ist, dass die Ausziehrille und insbesondere die Rillenflanke formgenauer gefertigt werden kann und besonders der Übergang von der Rillenflanke einerseits zu einem Mantel des Bodenstücks und andererseits zu einem an die Rillenflanke angrenzenden im Wesentlichen in Längsrichtung des Bodenstücks orientierten Rillengrund durch die in Längsrichtung gerichtete Materialverdrängung immer gleich, beispielsweise immer als scharfkantiger Absatz, gefertigt werden kann und die leere Patronenhülse somit zuverlässiger ausgeworfen werden kann. Mit anderen Worten weist die Ausziehrille bzw. die anzündhütchenseitige Rillenflanke eine höhere Maßgenauigkeit auf, wobei die höhere Maßgenauigkeit auch zuverlässiger sichergestellt werden kann.
Es sei klar, dass die in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks gemachten Ausführungen bezüglich der vorliegenden Erfindung in analoger Weise für die Werkzeuganordnung gelten.
In einer beispielhaften Ausführung einer Werkzeuganordnung weist der Materialverdrängungsvorsprung eine gegenüber der Pressbewegungsrichtung geneigte Pressfläche auf. Die Pressbewegungsrichtung kann mit der Längsrichtung des Bodenstücks bzw. des Hülsenrohlings übereinstimmen. In einer beispielhaften Weiterbildung liegt ein Neigungswinkel des Materialverdrängungsvorsprungs im Bereich von 10° bis 80°, insbesondere im Bereich von 15° bis 75°, insbesondere im Bereich von 20° bis 70° oder im Bereich von 25° bis 65°. Es kann vorgesehen sein, dass die Ausziehrille mit der geneigten Pressfläche vorgeformt wird und die vorgeformte Ausziehrille anschließend weiter umgeformt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Werkzeuganordnung zum Einbringen einer Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer in einen Hülsenrohling oder in eine Bodenstück-Vorstadie zum Fertigen eines Bodenstücks zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt. Es kann vorgesehen sein, dass mit der Werkzeuganordnung ein gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Aspekte oder beispielhaften Ausführungen ausgebildetes Bodenstück hergestellt wird. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung zum Aufnehmen des Hülsenmantels aufweisen.
Die Werkzeuganordnung kann dazu eingerichtet sein, einen Druckumformprozess durchzuführen. Die Werkzeuganordnung umfasst ferner einen Formgebungsstempel aus wenigstens zwei, insbesondere genau zwei, Stempelteilen zum Umformen der fertigen Ausziehrille, die zum umfänglichen Umgreifen des Hülsenrohlings oder der Bodenstück- Vorstadie ausgelegt sind. Der Formgebungsstempel kann dazu eingerichtet sein, durch eine Pressbewegung Material des Hülsenrohlings oder der Bodenstück-Vorstadie zu verdrängen, um die Struktur der Ausziehrille einzuprägen, beziehungsweise zu formen. Die Stempelteile, insbesondere die Stempelhälften können dabei aufeinander zu beweglich gelagert sein und/oder identisch ausgebildet sein. Die Stempelteile können dabei zangenartig den Hülsenrohling beziehungsweise die Bodenstück-Vorstadie umgreifen und/oder verklemmen, insbesondere kaltumformen.
Des Weiteren umfasst die Werkzeuganordnung gemäß dem weiteren Aspekt einen translatorisch relativ zum Formgebungsstempel bewegbaren Amboss zum Fixieren einer der Stirnseite des Hülsenrohlings oder der Bodenstück-Vorstadie gegenüberliegenden Stirnseite, der mit dem Formgebungsstempel in einen Anschlagkontakt bringbar ist. Beispielsweise kann der Amboss wenigstens einen Betriebszustand aufweisen, in dem er in einen Anschlagskontakt mit dem Formgebungsstempel gebracht ist, und einen weiteren Betriebszustand, insbesondere einen Passivzustand, in dem er aus dem Anschlagkontakt mit dem Formgebungsstempel gebracht ist. Insbesondere kann der Amboss translatorisch zwischen die Stempelteile, insbesondere die Stempelhälften, einfahren.
Gemäß dem weiteren Aspekt sind einander zugewandte Anschlagkontaktflächen von Formgebungsstempel und Amboss aufeinander formabgestimmt. Beispielsweise können die Anschlagkontaktflächen derart aufeinander formabgestimmt sein, dass beim translatorischen Bewegen des Ambosses relativ zum Formgebungsstempel insbesondere in Richtung zum Einnehmen des Anschlagkontakts, eine Selbstzentrierung einhergeht.
In einer beispielhaften Ausführung der Werkzeuganordnung ist die Anschlagkontaktfläche des Formgebungsstempel wenigstens abschnittsweise, insbesondere vollständig konkav geformt und/oder die Anschlagkontaktfläche des Ambosses wenigstens abschnittsweise, insbesondere vollständig, konvex geformt. Beim Einnehmen des Anschlagkontakts kann dabei ein im Wesentlichen vollflächiger Anschlagkontakt bestehen, wobei insbesondere sichergestellt ist, dass eine Relativbewegung von Anschlag und Formgebungsstempel quer zur translatorischen Bewegungsrichtung des Ambosses unterbunden ist. Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung formt die Anschlagkontaktfläche des Formgebungsstempel eine konkave Aufnahme für den Amboss und der Amboss füllt diese Aufnahme im Wesentlichen vollständig aus. Beispielsweise kann die Aufnahme eine halbsphärische Form haben und der Amboss eine dazu formabgestimmte Form.
In einer beispielhaften Ausführung der Werkzeuganordnung umfasst der Amboss einen zentralen, an die Anschlagkontaktfläche anschließenden Vorsprung, der dazu ausgelegt ist, in die Aufnahme für den Hülsenmantel der mehrteiligen Patronenhülse einzugreifen, um bei der Formung der Ausziehrille die Struktur der Aufnahme beziehungsweise derjenigen Struktur, aus der die Aufnahme im Nachgang herzustellen ist, beizubehalten.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung ist die Werkzeuganordnung dazu eingerichtet, eine erkennbare Trennstelle mit einer Abmessung von bis zu 0,2m, insbesondere 0,15 mm oder von etwa 0,1mm, an der Außenseite des Bodenstücks zu generieren. Dazu können die Stempelteile beim Pressen des Bodenstücks Material des Bodenstücks verdrängen und zwischen sich verklemmen, was eine von der Bodenstückaußenseite vorstehende Trenn- oder Nahtstelle zur Folge hat.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Bodenstück zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt, das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder mit einer Werkzeuganordnung hergestellt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Bodenstück zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt. Das Bodenstück kann mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder mit einer Werkzeuganordnung hergestellt sein. Es sei klar, dass die vorstehenden Ausführungen und Vorteile erfindungsgemäßer Verfahren und Werkzeuganordnungen in analoger Weise für ein Bodenstück gelten. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung zum Aufnehmen des Hülsenmantels aufweisen.
Das Bodenstück umfasst einen ringförmigen Mantel mit einer zentralen Zündbohrung und einer in die Zündbohrung mündenden Aufnahme für einen Hülsenmantel der mehrteiligen Patronenhülse zum Aufnehmen eines Projektils. Die Aufnahme für den Hülsenmantel kann direkt in die Zündbohrung münden oder durch einen Steg von der Zündbohrung getrennt sein. In diesem Fall kann eine Durchgangsbohrung im Steg vorgesehen sein, um die Zündbohrung mit der Aufnahme fluidal zu verbinden. Das Bodenstück kann rotationssymmetrisch ausgebildet sein und eine Rotationsachse festlegen, die in Längsrichtung des Bodenstücks orientiert ist.
Gemäß dem Aspekt weist der Mantel eine Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer auf. Die Ausziehrille weist eine anzündhütchenseitige, quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung des Bodenstücks orientierte Rillenflanke und einen in die anzündhütchenseitige Rillenflanke mündenden, im Wesentlichen in Längsrichtung des Bodenstücks orientierten Rillengrund auf. Die Härte des Mantels weicht an der anzündhütchenseitigen Rillenflanke von der Härte des Mantels an dem Rillengrund um weniger als 40% ab. Ein derartiger Härteverlauf kann beispielsweise durch ein umformendes Herstellen der Ausziehrille und gegebenenfalls der Aufnahme für den Hülsenmantel und den dabei auftretenden Umformgrad des Materials entstehen. Unter Umformgrad ist das Maß für die Formänderung bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bodenstücks zu verstehen. Die Härte des Materials kann beispielsweise direkt von dem Umformgrad abhängen. Ein Härteverlauf ist demnach charakteristisch für ein umformendes Fertigen der Ausziehrille des Bodenstücks. Als Maß für die Härte des Materials kann beispielsweise die Härte nach Vickers herangezogen werden.
In einer beispielhaften Ausführung weicht die Härte des Mantels an der anzündhütchenseitigen Rillenflanke von der Härte des Mantels an dem Rillengrund um weniger als 35% ab. Insbesondere weicht die Härte des Mantels an der anzündhütchenseitigen Rillenflanke von der Härte des Mantels an dem Rillengrund um weniger als 30%, weniger als 25%, weniger als 20%, weniger als 15% oder weniger als 10% ab. In einer beispielhaften Weiterentwicklung entspricht die Härte des Mantels an der anzündhütchenseitigen Rillenflanke im Wesentlichen der Härte des Mantels an dem Rillengrund. In der Weiterbildung liegt somit ein homogener Härteverlauf des Bodenstücks im Bereich der Ausziehrille vor.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Bodenstück zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt.
Das Bodenstück kann mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder mit einer Werkzeuganordnung hergestellt sein. Es sei klar, dass die vorstehenden Ausführungen und Vorteile erfindungsgemäßer Verfahren und Werkzeuganordnungen in analoger Weise für ein Bodenstück gelten. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung zum Aufnehmen des Hülsenmantels aufweisen.
Das Bodenstück umfasst einen ringförmigen Mantel, der eine, eine sich durch den Mantel erstreckende Zündbohrung begrenzende Zündbohrungswand und eine in die Zündbohrungswand mündende, eine Aufnahme für einen Hülsenmantel der mehrteiligen Patronenhülse zum Aufnehmen eines Projektils bildende Aufnahmewand aufweist. Das Bodenstück kann rotationssymmetrisch ausgebildet sein und eine Rotationsachse festlegen, die in Längsrichtung des Bodenstücks orientiert ist. Erfindungsgemäß nimmt die Härte eines Kernbereichs von 25% bis 75% der Wandstärke der Aufnahmewand und/oder der Zündbohrungswand in Längsrichtung des Bodenstücks von einer anzündhütchenseitigen Unterseite des Bodenstücks zu einer projektilseitigen Oberseite des Bodenstücks nicht ab. In einer beispielhaften Weiterbildung bleibt die Härte des Kernbereichs zumindest konstant oder nimmt kontinuierlich zu. Mit anderen Worten weist das Bodenstück im Kernbereich der Zündbohrungswand und/oder der Aufnahmewand einen homogenen Härteverlauf zwischen der anzündhütchenseitigen Unterseite und der projektilseitigen Oberseite auf. Als Maß für die Härte des Materials kann beispielsweise die Härte nach Vickers herangezogen werden. Ein derartiger Härteverlauf ist charakteristisch für ein umformendes Herstellen der Ausziehrille. Die Härte des Materials kann beispielsweise direkt von einem Umformgrad des Materials abhängen. Unter Umformgrad ist das Maß für die Formänderung bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bodenstücks zu verstehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Bodenstück zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse bereitgestellt.
Das Bodenstück kann mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder mit einer Werkzeuganordnung hergestellt sein. Es sei klar, dass die vorstehenden Ausführungen und Vorteile erfindungsgemäßer Verfahren und Werkzeuganordnungen in analoger Weise für ein erfindungsgemäßes Bodenstück gelten. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung zum Aufnehmen des Hülsenmantels aufweisen.
Das Bodenstück umfasst einen ringförmigen Mantel mit einer zentralen Zündbohrung und einer in die Zündbohrung mündenden Aufnahme für einen Hülsenmantel der mehrteiligen Patronenhülse zum Aufnehmen eines Projektils. Erfindungsgemäß ist in den Mantel eine Ausziehrille zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer umformend, insbesondere kaltumformend, und ohne eine spanabhebende Nachbearbeitung eingebracht. Im Stand der Technik muss die Ausziehrille nach dem Umformen bisher spanabhebend, beispielsweise durch Abdrehen von Unebenheiten, nachbearbeitet werden, was zusätzliche Kosten und zusätzlichen Aufwand verursacht. Die umformende Fertigung der Ausziehrille ist am fertigen Bodenstück dadurch zu erkennen, dass im Bereich der Ausziehrille und insbesondere im Bereich einer anzündhütchenseitigen Rillenflanke keine Oberflächenfehler oder Erhebungen vorhanden sind und die Rillenflanke somit besonders eben ausgebildet ist.
In einer beispielhaften Ausführung eines Bodenstücks ist die Ausziehrille in Umfangsrichtung frei von Materialfahnen. Unter Materialfahnen sind Unebenheiten bzw. Erhebungen im Bereich der Ausziehrille zu verstehen, die im Stand der Technik beim Fertigen der Ausziehrille mit segmentierten Werkzeugen dadurch entstehen, dass beim Aufeinanderzubewegen der einzelnen Segmente der Werkzeuge sich zwischen ihnen verdrängtes Material des Bodenstücks ansammelt und schließlich als Materialfahne im Bereich der Nahtstelle zweier kooperierender Segmente am Bodenstück verbleibt. Eine Abweichung des Durchmessers im Bereich der Ausziehrille auf gleicher Axialhöhe kann weniger als 0,1 mm betragen.
Gemäß einem weiteren Aspekt außerhalb der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Patronenhülse für Munition bereitgestellt. Beispielsweise weist die Munition ein Kaliber im Bereich von 4.6 bis 12.7 auf. Beispielsweise kann das Bodenstück eine zentrale Vertiefung aufweisen.
Die Patronenhülse umfasst einen rotationssymmetrischen Hülsenmantel und ein daran befestigtes erfindungsgemäßes Bodenstück. Es kann vorgesehen sein, dass in das Bodenstück ein Anzündhütchen eingesetzt, insbesondere eingepresst, ist.
Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden beispielhaften Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Fig. 1:: eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführung einer Patronenhülse;
Fig. 2 bis 10:: eine schematische Darstellung eines Fertigungsablaufs eines Bodenstücks;
Fig. 11 bis 18:: eine schematische Darstellung des Fertigungsablaufs aus den Figuren 2 bis 10 in einer Werkzeuganordnung;
Fig. 19 bis 26:: eine schematische Darstellung eines alternativen Fertigungsablaufs in einer weiteren beispielhaften Ausführung einer Werkzeuganordnung;
Fig. 27:: eine Simulation zum Umformgrad eines Bodenstücks gemäß Stand der Technik;
Fig. 28:: eine Simulation zum Umformgrad eines Bodenstücks;
Fig. 29:: eine Simulation zum Umformgrad eines Bodenstücks gemäß Stand der Technik in Farbdarstellung;
Fig. 30:: eine Simulation zum Umformgrad eines Bodenstücks in Farbdarstellung;
Fig. 31: eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführung einer Werkzeuganordnung;
Fig. 32: eine beispielhafte Ausführung in perspektivischer Ansicht eines Bodenstücks; und
Fig. 33: eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführung Patronenhülse.

In der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind ein Bodenstück für eine mehrteilige Patronenhülse im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1, eine Patronenhülse im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 10 und eine Werkzeuganordnung zum Fertigen eines Bodenstücks mit der Bezugsziffer 100 versehen.
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung einer Patronenhülse 10 in einer Schnittansicht. Die Patronenhülse 10 besteht aus einem Bodenstück 1 und einem fest damit verbundenen Hülsenmantel 3 zum Aufnehmen eines Projektils (nicht dargestellt). In der Ausführung in Figur 1 sind das Bodenstück 1 und der Hülsenmantel 3 rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Hülsenmantel 3 weist eine konstante Wandstärke auf und kann beispielsweise aus Metall hergestellt sein. Das Bodenstück 1 kann ebenfalls aus Metall oder einer Metalllegierung, beispielsweise aus Kupfer, Einsatzstahl oder Messing hergestellt sein.
Das Bodenstück 1 weist zum Aufnehmen des Hülsenmantels 3 eine zentrale Vertiefung 5 auf. Gegenüber der Vertiefung 5 weist das Bodenstück 1 eine weitere zentrale zylindrisch ausgebildete Vertiefung 7 auf, in der ein Anzündhütchen (nicht dargestellt) aufgenommen wird. Die Vertiefung 5 wird in der folgenden Beschreibung als Aufnahme 5 und die Vertiefung 7 als Anzündhütchenaufnahme 7 bezeichnet.
Das Bodenstücks 1 weist außerdem eine zentrale Zündbohrung 15 auf, die durch einen ringförmigen Mantel 11 des Bodenstücks begrenzt ist und in die Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 mündet. In der Ausführung in Figur 1 ist zwischen der Aufnahme 5 und der Anzündhütchenaufnahme 7 ein Steg 17 ausgebildet. Von einer anzündhütchenseitigen Unterseite 19 des Bodenstücks 1 erstreckt sich die Anzündhütchenaufnahme 7 in Richtung einer projektilseitigen Oberseite 21 des Bodenstücks 1 bis zu dem Steg 17. Der Teil des Mantels 11, der die Anzündhütchenaufnahme 7 begrenzt, wird im Folgenden als Zündbohrungswand 23 bezeichnet. Von der projektilseitigen Oberseite 21 erstreckt sich die Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 in Richtung der anzündhütchenseitigen Unterseite 19 des Bodenstücks 1 bis zu dem Steg 17. Der Teil des Mantels 11, der die Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 begrenzt, wird im Folgenden als Aufnahmewand 25 bezeichnet. In der Ausführung in Figur 1 weist der Steg 17 eine zentrale Durchgangsbohrung 27 auf, die die Anzündhütchenaufnahme 7 und die Aufnahme 5 fluidal miteinander verbindet. In der Ausführung in Figur 1 ist die Zündbohrung 15 somit durch die Anzündhütchenaufnahme 7 und die Durchgangsbohrung 27 gebildet.
Durch den Steg 17 kann eine ungewollte Abtrennung der Aufnahmewand 25 von der Zündbohrungswand 23 beim Abfeuern des Projektils verhindert werden. In einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Bodenstücks 1 (vergleiche Figur 26) kann die Aufnahme 5 direkt in die Anzündhütchenaufnahme 7 münden, ohne dass dazwischen wie in Figur 1 ein Steg vorgesehen ist. Bei dieser Ausführung ist die Zündbohrung 15 nur durch die Anzündhütchenaufnahme 7 gebildet. In beiden Ausführungen weist der Hülsenmantel 3 eine entsprechende Durchgangsbohrung 26 an einer dem Bodenstück 1 zugewandten Seite auf, um die durch das Anzündhütchen erzeugte Kraft zum Abfeuern des Projektils auf das Projektil übertagen zu können.
Das Bodenstück 1 umfasst außerdem eine Ausziehrille, die im Folgenden im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 9 versehen ist. Die Ausziehrille 9 ist in eine Außenseite 13 des ringförmigen Mantels 11 des Bodenstücks 1 eingebracht und umläuft das Bodenstück 1 in Umfangsrichtung vollständig. Über die Ausziehrille 9 kann ein Schusswaffenauswerfer die leere Patronenhülse 10 nach dem Abfeuern des Projektils ergreifen und auswerfen. Die Ausziehrille 9 umfasst eine anzündhütchenseitige Rillenflanke 29, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung L des Bodenstücks 1 orientiert ist, einen radial innenseitigen und im Wesentlichen in Längsrichtung L orientierten Rillengrund 31 und eine an den Rillengrund 31 anschließende, in Bezug auf die Längsrichtung L geneigte Übergangskante 33. Zum Auswerfen einer leeren Patronenhülse 10 greift der Schusswaffenauswerfer in die Rillenflanke 29 ein, die somit die wichtigste Stelle für ein zuverlässiges Auswerfen darstellt. Die Ausziehrille 9 bzw. die Rillenflanke 29 ist in Umfangsrichtung frei von Materialfahnen. Unter Materialfahnen sind Unebenheiten bzw. Erhebungen im Bereich der Ausziehrille 9 bzw. der Rillenflanke 29 zu verstehen, die im Stand der Technik beim Fertigen der Ausziehrille mit segmentierten Werkzeugen zwischen den einzelnen Segmenten des Werkzeugs entstehen. Eine Abweichung des Durchmessers im Bereich der Ausziehrille 9 auf gleicher Axialhöhe beträgt bei einem Bodenstück 1 weniger als 0,1 mm, die Maßgenauigkeit der Ausziehrille 9 ist bei einem Bodenstück 1 somit besonders hoch. Die Rillenflanke 29, der Rillengrund 31 und die Übergangskante 33 sind somit bei einem Bodenstück 1 besonders eben, insbesondere ohne Erhebungen bzw. Oberflächenfehler, ausgebildet, so dass keine spanabhebende Nachbearbeitung nötig ist. Eine derartige Ausziehrille 9 kann durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einbringen einer Ausziehrille 9 in ein Bodenstück 1 hergestellt werden, das im Folgenden im Detail erläutert wird.
Die Figuren 2 bis 10 zeigen eine schematische Darstellung eines Fertigungsablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bodenstücks 1 anhand der einzelnen Stadien des Bodenstücks 1 während des Verfahrens.
Zunächst kann ein Metalldraht bereitgestellt werden und auf eine bestimmte Länge abgeschnitten bzw. abgelängt werden, so dass sich ein zylindrischer Drahtabschnitt 35 ergibt (Figur 2). Anschließend wird der Drahtabschnitt 35 zur Bildung einer dickwandigen Scheibe 37 gesetzt (Figur 3). Anschließend wird mittels Fließpressen eine Napfstruktur 39 mit einem zentralen Innenhohlraum 41, der auch als Hülsenhohlraum bezeichnet werden kann, erzeugt (Figur 4). Die Napfstruktur 39 wird im Folgenden als Hülsenrohling 43 bezeichnet.
Der Hülsenhohlraum 41 wird anschließend weiter vertieft und bildet dann die Anzündhütchenaufnahme 7 (Figur 5). Gleichzeitig wird die Ausziehrille 9 durch Umformen vorgeformt. Beim Umformen handelt es sich allgemein um ein spanloses Fertigungsverfahren bei dem das Bodenstück 1 in eine andere Form gebracht wird, ohne dabei Material von dem Bodenstück 1 zu entfernen oder hinzuzugeben, die Masse des Bodenstücks 1 bleibt beim Umformen gleich. In Figur 5 ist zu erkennen, dass die vorgeformte anzündhütchenseitige Rillenflanke 28 der vorgeformten Ausziehrille 8 in einem Winkel von weniger als 90° bezüglich der Längsrichtung L des Bodenstücks 1 bzw. des Hülsenrohlings 43 orientiert ist. Der Neigungswinkel der vorgeformten Rillenflanke 28 ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen 45 angedeutet. Im nächsten Schritt wird die vorgeformte Rillenflanke 28 weiter umgeformt. In Figur 6 ist eine fertig umgeformte Rillenflanke 29 nach dem weiteren Umformen dargestellt. Es ist zu erkennen, dass diese in einem Winkel von 90° quer zur Längsrichtung L orientiert ist, was in Figur 6 mit dem Bezugszeichen 47 angedeutet ist.
In den folgenden beiden Fertigungsschritten wird die gewünschte Innen- und Außengeometrie des Bodenstücks 1 erzeugt. Zunächst wird die Außengeometrie vorgepresst (Figur 7). Dabei wird die Übergangskante 33 der Ausziehrille 9 gefertigt, wodurch auch der Rillengrund 31 gebildet wird. Im nächsten Schritt wird dann die Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 gepresst (Figur 8). Anschließend wird das Bodenstück 1 kalibriert (Figur 9) und der Steg 17 gelocht, so dass eine Verbindung 27 zwischen der Anzündhütchenaufnahme 7 und der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 entsteht.
Der schematische Fertigungsablauf verdeutlicht, dass bei dem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren die Ausziehrille 9 in den Hülsenrohling 43 eingebracht und fertiggestellt wird (Figur 6) bevor mit der Fertigung der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 begonnen wird (Figur 8). Dadurch kann sichergestellt werden, dass die beim Umformen erreichbare hohe Maßgenauigkeit der Ausziehrille 9 nicht durch eine gleichzeitige oder vorherige Fertigung der Aufnahme beeinträchtigt wird.
Die Figuren 11 bis 18 zeigen den Fertigungsablauf aus den Figuren 2 bis 10 zum Herstellen eines Bodenstücks 1 mit den zugehörigen Werkzeugen,
Figur 11 zeigt nochmal den zylindrischen Drahtabschnitt 35 aus Figur 2. Dieser wird in Figur 12 mithilfe einer Matrize 49 zum axialen Fixieren des Drahtabschnitts 35 und einem in Längsrichtung L bewegbaren Pressstempel 51 zu einer dickwandigen Scheibe 39 umgeformt. In Figur 13 wird eine Oberseite 53 der dickwandigen Scheibe 39 durch den Pressstempel 51 fixiert, so dass von der Unterseite 55 der dickwandigen Scheibe 39 mit einem weiteren Pressstempel 57 der Hülsenhohlraum 41 mittels Fließpressen eingebracht werden kann.
In Figur 14 ist der durch die bisherigen Schritte hergestellte Hülsenrohling 43 in einer Werkzeuganordnung 100 zum Vorformen der Ausziehrille 9 dargestellt. Die Werkzeuganordnung 100 umfasst ein Vorformstempel-Matrizen-Paar 59 bestehend aus einer Vorformmatrize 61 und einem ausschließlich in Längsrichtung L bewegbaren Vorformpressstempel 63. Die Pressbewegungsrichtung P und somit die Umformrichtung U verlaufen somit entlang der Längsrichtung L des Bodenstücks 1 bzw. des Hülsenrohlings 43. Die Pressbewegungsrichtung P und die Umformrichtung U sind in den Figuren 14 und 15 jeweils mit Pfeilen angedeutet.
Bei dem beispielhaften Fertigungsablauf in den Figuren 11 bis 18 wird der Pressstempel 51 zum Einbringen des Hülsenhohlraums 41 auch als Vorformmatrize 61 zum Vorformen der Ausziehrille 9 verwendet. Zum Vorformen der Ausziehrille 9 fixiert die Vorformmatrize 61 die Unterseite 55 des Hülsenrohlings 43 und greift mit einer zentralen Erhöhung 65 in den Hülsenhohlraum 41 des Hülsenrohlings 43 ein. Die zentrale Erhöhung 65 zentriert den Hülsenrohling 43 und fixiert diesen in radialer Richtung. Der Vorformpressstempel 63 ist hülsenförmig ausgebildet und umfänglich geschlossen. Der Vorformpressstempel 63 ist außerdem aus einem Stück hergestellt und umgreift den Hülsenrohling 43 außenseitig. Der Vorformpressstempel 63 weist an einer dem Hülsenrohling 43 zugewandten Innenseite 67 einen radial umlaufenden Materialverdrängungsvorsprung 69 auf. Wenn der Vorformpressstempel 63 in Längsrichtung L auf die Vorformmatrize 61 zubewegt wird, wird mithilfe des Materialverdrängungsvorsprungs 69 eine Rillenflanke 29 der Ausziehrille 9 vorgeformt.
Die vorgeformte Rillenflanke 28 ist wie in Figur 5 dargestellt in einem Winkel 45 von weniger als 90° in Bezug auf die Längsrichtung L orientiert (siehe Figur 15). Entsprechend ist der Materialverdrängungsvorsprung 69 des Vorformpressstempels 63 ebenfalls in einem Winkel von weniger als 90° in Bezug auf die Längsrichtung L orientiert. Insbesondere kann eine Pressfläche 71 des Materialverdrängungsvorsprungs 69 in einem Neigungswinkel im Bereich von 10° bis 80°, bevorzugt im Bereich von 15° bis 75°, im Bereich von 20° bis 70° oder im Beriech von 25° bis 65° in Bezug auf die Längsrichtung L orientiert sein.
In Figur 14 ist zu erkennen, dass das Material beim Vorformen der Ausziehrille 9 lediglich in axialer Richtung, also entlang der Pressbewegungsrichtung P bzw. der Umformrichtung U verdrängt wird, wenn sich der Vorformpressstempel 63 entlang der Längsrichtung L des Hülsenrohlings 43 auf die Vorformmatrize 61 zu bewegt. Es erfolgt keine Materialverdrängung nach radial außen, was bei einem Vergleich von Figur 14 und Figur 15 daran ersichtlich ist, dass der Außendurchmesser des Hülsenrohlings 43 sich beim Vorformen der Ausziehrille 9 nicht vergrößert.
In Figur 15 ist eine weitere Werkezuganordnung 100 dargestellt, mit der die vorgeformte Rillenflanke 28 weiter mittels Rückwärtsfließpressen umgeformt wird. Unter Rückwärtsfließpressen ist dabei ein Fließpressverfahren zu verstehen, bei dem ein Werkstofffluss entgegen der Umformrichtung U bzw. entgegen der Bewegungsrichtung des Umformwerkzeugs einhergeht. Die Werkezuganordnung 100 umfasst ein weiteres Stempel-Matrizen-Paar 75 bestehend aus einer Matrize 77 und einem Pressstempel 79. Die Matrize 77 in Figur 15 ist die gleiche wie die Vorformmatrize 61 in Figur 14 mit dem einzigen Unterschied, dass die zentrale Erhöhung 65 höher ist und dadurch bereits aus dem Hülsenhohlraum 41 die Anzündhütchenaufnahme 7 geformt wurde. Beispielsweise kann die zentrale Erhöhung 65 in axialer Richtung innerhalb der Vorformmatrize 61 verschiebbar sein, so dass keine zusätzliche Matrize zum weiteren Umformen der vorgeformten Ausziehrille 8 nötig ist und Kosten und Zeit bei der Fertigung eingespart werden können. Der Pressstempel 79 ist ebenfalls hülsenförmig ausgebildet, wobei die dem Hülsenrohling 43 zugwandte Unterseite 83 des Pressstempels 79 ausgehend von einer Innenseite 81 des Pressstempels 79 als Materialverdrängungsvorsprung betrachtet werden kann. Wenn sich der Pressstempel 79 in Längsrichtung L auf die Matrize 77 zubewegt, wird Material verdrängt, so dass sich eine Rillenflanke 29 ergibt, die wie in Figur 6 in einem Winkel von 90° quer zur Längsrichtung L orientiert ist. Die Oberseite 53 des Hülsenrohlings 43 wird in der Ausführung in Figur 15 zusätzlich von einem weiteren Pressstempel 85 fixiert.
Bei gleichzeitiger Betrachtung des Fertigungsschritts in Figur 15 und dem daraus resultierenden Stadium des Hülsenrohlings 43 in Figur 16 mit vollständig umgeformter Ausziehrille 9 ist zu erkennen, dass beim Umformen der vorgeformten Rillenflanke 28 zur fertigen Rillenflanke 29 ein Werkstofffluss entgegen der Pressbewegungsrichtung P und der Umformrichtung U bzw. der Bewegung des Pressstempels 79 entlang der Längsachse L des Hülsenrohlings 43 einhergeht. Wie beim Vorformen der Ausziehrille 9 kommt es dabei jedoch nicht zu einer Materialverdrängung nach radial außen.
Die in den Figuren 14 und 15 dargestellten Werkzeuganordnungen zum Umformen der Ausziehrille 9 weisen einen im Vergleich zu im Stand der Technik verwendeten Werkzeugen einfacheren Aufbau auf und sind dadurch kostengünstiger als im Stand der Technik verwendete Werkzeuge.
In den Figuren 16 bis 18 werden anschließend die Innen- und Außengeometrie des Bodenstücks 1 gepresst. In Figur 16 werden zunächst die Übergangskante 33 der Ausziehrille 9 und die Außengeometrie der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 mit einem segmentierten Werkzeug 87 gepresst, wobei die Oberseite 53 des Hülsenrohlings 43 weiterhin von dem Pressstempel 85 und die Unterseite 55 des Hülsenrohlings 43 weiterhin von der Matrize 77 fixiert werden. In Figur 17 wird die Außengeometrie mithilfe eines weiteren segmentierten Werkezugs 89 fertiggepresst und gleichzeitig die Innengeometrie der Aufnahme 5 durch einen Pressstempel 91 geformt. Die segmentierten Werkzeuge 87, 89 können jeweils aus mehreren Stempelsegmenten bestehen, die sich zum Umformen radial aufeinander zu bewegen. In Figur 18 ist schließlich ein fertiges Bodenstück 1 dargestellt, bei dem lediglich noch die Durchgangsbohrung 27 in den Steg 17 zwischen der Aufnahme 5 und der Anzündhütchenaufnahme 7 eingebracht werden muss.
Aus den Figuren 11 bis 18 ist ersichtlich, dass beim Fertigen der Aufnahme 5 nicht in die Ausziehrille 9 eingegriffen wird, so dass die hohe Maßgenauigkeit der Ausziehrille 9 nicht nach dem Umformen beeinträchtigt wird. Außerdem wird deutlich, dass keine spanabhebende Nachbearbeitung nach dem Umformen der Ausziehrille 9 nötig ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens ist, dass der Übergang zwischen der Rillenflanke 29 und dem Rillengrund 31 sowie der Übergang zwischen der Rillenflanke und der Außenseite 13 des Mantels 11 des Bodenstücks 1 zuverlässig in einem Winkel von 90° geformt werden kann (vergleiche Figur 1).
In den Figuren 19 bis 26 ist ein alternativer Fertigungsablauf für ein Bodenstück 1 mit den dafür verwendeten Werkzeugen dargestellt, wobei in den Figuren 19 bis 26 jeweils oben das verwendete Werkzeug und darunter das daraus resultierende Stadium des Bodenstücks 1 bzw. des Hülsenrohlings 43 abgebildet sind. Ein fertiges Bodenstück 1 ist in Figur 26 dargestellt und unterscheidet sich von dem Bodenstück 1 in Figur 1 bzw. den Figuren 10 und 18 dadurch, dass kein Steg zwischen der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 und der Anzündhütchenaufnahme 7 vorgesehen ist.
Zunächst wird eine Platine 37 aus einer Platte ausgestanzt (Figur 19). Alternativ kann die Platine 37 auch wie in Figur 2 und 3 dargestellt aus einem Drahtstück gepresst werden. Anschließend wird an einer Oberseite 53 der Platine 37 ein zentraler Innenhohlraum 93 mittels Rückwärtsfließpressen (Figur 20) durch einen Pressstempel 95 erzeugt, so dass eine Napfstruktur 39 entsteht. Der Pressstempel 95 kann dazu in einer hülsenförmigen Führung 96 in Längsrichtung L des Hülsenrohlings 43 verschiebbar sein. Eine Unterseite 55 der Platine 37 wird dabei von einer Matrize 50 fixiert. Im nächsten Schritt wird ein Hülsenhohlraum 41 an der Unterseite 55 der Platine 37 mittels Vorwärtsfließpressen (Figur 21) durch einen Pressstempel 97 erzeugt, so dass eine Doppelnapfstruktur 40 entsteht. Der Hülsenrohling 43 wird dabei von dem Pressstempel 95 in axialer und radialer Richtung fixiert, der weiterhin in den Innenhohlraum 93 eingreift. Zwischen dem Hülsenhohlraum 41 und dem Hohlraum 93 bleibt ein Steg 99 stehen, der anschließend mithilfe des Pressstempels 95 gelocht wird um einen Hülsenrohling 43 herzustellen, der in Figur 22 unten dargestellt ist. Die Unterseite 53 des Hülsenrohlings 43 wird dabei von einer hülsenförmigen Matrize 98 gehalten. Der Hülsenrohling 43 in Figur 22 weist bereits eine durchgehende Zündbohrung 15 durch den ringförmigen Mantel 11 auf.
Wie bei dem Fertigungsablauf in den Figuren 11 bis 18 wird im nächsten Schritt zunächst eine Ausziehrille 9 durch Umformen vorgeformt (Figur 23). Die Werkezuganordnung 100 entspricht dabei im Wesentlichen der Werkzeuganordnung 100 in Figur 14, so dass auf die Ausführungen zu den Figuren 11 bis 28 verwiesen wird und im Folgenden nur die Unterschiede erläutert werden. Die Matrize 61 weist bei der Ausführung in Figur 23 keine zentrale Erhöhung zum Eingreifen in den zentralen Innenhohlraum 41 des Hülsenrohlings 43 auf, weil der Hülsenrohling 43 bereits eine durchgehende Zündbohrung 15 aufweist und somit nicht mit dem Steg auf einer zentralen Erhöhung aufliegen kann. Stattdessen wird der Hülsenrohling 43 durch den Pressstempel 95, der vollständig durch die Zündbohrung 15 des Hülsenrohlings 43 hindurchragt, zentriert und radial fixiert. Im nächsten Schritt wird die vorgeformte Ausziehrille 8 weiter umgeformt (Figur 24). Die Werkzeuganordnung 100 entspricht dabei wieder im Wesentlichen der Werkzeuganordnung 100 aus Figur 15 mit dem Unterschied, dass der Hülsenrohling 43 weiterhin von dem Pressstempel 95 zentriert und radial fixiert wird. In Figur 23 wird der Pressstempel 95 durch die Führung 96 gehalten und liegt mit einem der Matrize 61 zugewandten Ende auf der Matrize 61 auf. In Figur 24 ist der Pressstempel 95 im Gegensatz dazu weiter in Längsrichtung L verschoben und ist von der Führung 96 und der Matrize 77 geführt, die entsprechend hülsenförmig ausgebildet ist. Es sei klar, dass die Matrize 61 ebenfalls hülsenförmig ausgebildet sein kann, um den Pressstempel 95 zu führen und dass die Matrize 77 nicht zwingend hülsenförmig ausgebildet sein muss, sondern es auch möglich ist, dass der Pressstempel 95 beim weiteren Umformen (Figur 24) nur von der Führung 96 gehalten wird.
Anschließend werden die Innen- und Außengeometrie des Bodenstücks 1 gepresst, insbesondere werden die Übergangskante 33 und der Rillengrund 33 der Ausziehrille 9 (Figur 25) und die Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 (Figur 26), durch segmentierte Werkzeuge 87, 89 und einen Pressstempel 91 geformt werden, wobei auf die Ausführungen zu dem Fertigungsablauf in den Figuren 16 bis 18 verwiesen wird.
Auch bei dem alternativen Fertigungsablauf wird die Ausziehrille 9 in den Hülsenrohling 43 eingebracht und fertiggestellt (Figur 24) bevor mit der Fertigung der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 begonnen wird (Figur 25). Aus den Figuren 24 und 25 ist außerdem ersichtlich, dass beim Fertigen der Aufnahme 5 nicht in die Ausziehrille 9 eingegriffen wird und dass keine spanabhebende Nachbearbeitung der Ausziehrille 9 nötig ist.
Die Figuren 27 und 28 zeigen einen direkten Vergleich zwischen einem im Stand der Technik üblichen Bodenstück 2 aus Messing (Figur 27 bzw. 29) und einem Bodenstück 1 aus Messing (Figur 28 bzw. 30). In Figur 27 bzw. 29 sind die Bezugszeichen für die einzelnen Elemente des Bodenstücks um jeweils 100 erhöht. Bei dem Bodenstück 2 gemäß dem Stand der Technik wurde die Ausziehrille 109 nach der Fertigung der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 gefertigt und bei dem Bodenstück 1 wurde die Ausziehrille 9 mittels Umformen vor der Fertigung der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 durch eine rein axiale Materialumformung hergestellt. In beiden Figuren ist der Steg 17, 117, der die Aufnahme 5, 105 für den Hülsenmantel 3 und die Anzündhütchenaufnahme 7, 107 voneinander trennt, noch nicht gelocht.
Anhand des Vergleichs wird deutlich, dass das Bodenstück 1 einen höheren Umformgrad aufweist. Besonders im Bereich der Aufnahme 5 für den Hülsenmantel 3 und im Bereich der Ausziehrille 9 ist zu erkennen, dass die Aufnahmewand 25 und die Zündbohrungswand 23 des Bodenstücks 1 einen höheren Umformgrad aufweisen. Der Umformgrad ist dabei ein Maß für die Formänderung des Bodenstücks 1. Er gibt an, wie stark das Material beim Fertigen eines Bodenstücks 1 aus einem Drahtabschnitt 35 bzw. einer Scheibe 37 umgeformt wird. Ein höherer Umformgrad führt dabei zu einer höheren Festigkeit und/oder einer höheren Härte des Materials. Die Härte des Bodenstücks 1 hängt dabei direkt von dem Umformgrad ab. Durch den höheren Umformgrad und die dadurch höhere Härte des Bodenstücks 1 können höhere Haltekräfte zwischen dem Bodenstück 1 und dem Hülsenmantel 3 sowie zwischen dem Bodenstück 1 und dem Anzündhütchen erzielt werden. Dadurch kann eine Patronenhülse 10 mit einem Bodenstück 1 beim Abfeuern des Projektils größeren Innendrücken standhalten.
Ein Bodenstück 1, das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einer Werkzeuganordnung 100 gefertigt wurde weist außerdem einen charakteristischen Härteverlauf im Mantel 11 des Bodenstücks 1 auf, der somit darauf schließen lässt, dass die Ausziehrille 9 durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Werkzeuganordnung 100 gefertigt wurde.
In Figur 28 bzw. 30 ist zu erkennen, dass der Umformgrad an der Rillenflanke 29 im Wesentlichem dem Umformgrad an dem Rillengrund 31 entspricht und somit ein homogener Umformgrad und damit ein homogener Härteverlauf im Bereich der Ausziehrille 9 vorliegt. Bei einem im Stand der Technik üblichen Bodenstück 2 in Figur 27 bzw. 29 ist im Gegensatz dazu der Umformgrad an der Rillenflanke 29 größer als der Umformgrad am Rillengrund 131.
Außerdem ist anhand der Linien 101 und 103, die entlang der Mitte der Wandstärke der Zündbohrungswand 23, 123 und der Aufnahmewand 25, 125 verlaufen, zu erkennen, dass der Umformgrad bei dem Bodenstück 1 von der anzündhütchenseitigen Unterseite 19 zu der projektilseitigen Oberseite 21 kontinuierlich zunimmt, was bei dem Bodenstück 2 gemäß dem Stand der Technik nicht der Fall ist.
In Figur 31 ist eine weitere beispielhafte Ausführung einer Werkzeuganordnung 100 abgebildet und dabei zeigt die Figur 31 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Werkzeuganordnung 100 mit Fokus auf den Formgebungsstempel 115, der in der bevorzugten Ausführung gemäß Figur 31 aus zwei Stempelhälften 127, 129 besteht, die eine im Querschnitt runde Aufnahme 131 zwischen sich begrenzen, die in der anderen Querschnittsrichtung konkav, insbesondere halbsphärisch, geformt ist. Zwischen die beiden Stempelhälften 127, 129 ist ein Amboss 107 relativ zum Formgebungsstempel 115 translatorisch bewegbar, um in einen Anschlagkontakt mit dem Formgebungsstempel 115 gelangen zu können sowie in translatorischer Bewegungsrichtung weg von dem Formgebungsstempel 115 bewegt werden zu können. In Figur 32 ist eine beispielhafte Ausführung eines Bodenstücks 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt, das mittels einer insbesondere Werkzeuganordnung 100 hergestellt ist, die einen Formgebungsstempel aus wenigstens zwei Stempelteilen umfasst. Beim Fertigen des Bodenstücks 100 mittels des segmentieren Werkzeugs resultiert eine sich in Längsachsenrichtung des Bodenstücks 1 erstreckende, an der Außenseite 135 verbleibende Trenn- oder Nahtstelle 133 als schmaler, langgezogener Vorsprung. Die Trennstelle 133 resultiert aus dem beim Pressen des Bodenstücks 1 mittels der segmentierten Werkzeuge verdrängten Material, welches zwischen die beiden sich zur Durchführung der Pressbewegung aufeinander zu bewegenden Stempelteile ausweist, wo das Material verpresst wird und als Nahtstelle 133 ersichtlich ist. In der beispielhaften Ausführung gemäß Figur 32 erstreckt sich die Nahtstelle 133 im Wesentlichen von der Rillenflanke 129 bis hin zur Oberseite 21 des Bodenstücks 1. Die Nahtlänge der Nahtstelle 133 in Längsrichtung des Bodenstücks 1 kann jedoch auch kürzer ausgeprägt sein und sich beispielsweise nur bis etwa zur Hälfte der Höhe der Aufnahmewand 25 erstrecken (siehe auch beispielsweise Figur 33). Ferner kann die Tiefe bzw. die Ausprägung der Nahtstelle 133 quer zur Längserstreckung, insbesondere in Radialrichtung, variieren. Dabei kann die Nahtstellentiefe im Bereich der Rillenflanke 29 deutlich geringer, insbesondere verschwindend gering, sein als bei den benachbarten Abschnitten. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass die Rillenflanken 29 mit einem geschlossenen, beispielweise zylindrischen, Werkzeug gepresst wird, sodass dabei keine Materialverdrängung entsteht, die eine Nahtstellenbildung zur Folge hat. Auch im Bereich des oberen, den Hülsenmantel 3 aufnehmenden Abschnitts des Bodenstücks 1 kann die Nahtstellentiefe nach oben hin wieder abnehmen, da diese beim Fügen des Bodenstücks 1 mit dem Hülsenmantel 3 und durch eine Kalibriermatrize wieder ausgeebnet werden kann, so dass sie in diesem Bereich weniger ausgeprägt vorhanden ist.
Eine variierende Weise kürzere Nahtstelle 133 ist in Figur 33 abgebildet, bei der ein Bodenstück 1 mit einem Hülsenmantel 3 kombiniert bzw. aneinandergefügt ist. Insbesondere im Bereich eines dem Hülsenmantel 3 zugewandten oberen Fügeabschnitts 137 des Bodenstücks 1 kann die Nahtstelle 133 nach dem fügen wieder aus geglättet sein, sodass diesem Wesentlichen nicht sichtbar ist. Ferner kann auch, wie es in der Figur 33 durch die unterschiedliche Strichdicke angedeutet ist, die Nahtstellentiefe im Bereich der Rillenflanke 29 geringer ausgeprägt sein, was auf den zuvor beschriebenen Aspekt der Fertigung der Rillenflanke 29 mittels eines geschlossenen Werkzeugs zurückzuführen ist. Damit können auch etwaige funktionale Nachteile der Nahtstelle 133 minimiert werden. Denn eine Nahtstelle 133 an der Außenseite 135 des Bodenstücks kann sich unter Umständen negativ auf die Ladefähigkeit auswirken. Eine ausgeprägte Nahtstelle 133 im Bereich der Rillenflanke könnte sich unter Umständen negativ auf die wesentliche Ausziehfunktion der Ausziehrille 9 auswirken. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem bewusst das Ausmaß der Nahstelle 133 kontrolliert und an den neuralgischen, funktionsrelevanten Abschnitten reduziert wird, können die Nachteile aus den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, nämlich Ausziehrillen mit segmentierten Werkzeugen einzudrücken, vermieden werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Bodenstück
2: Bodenstück (Stand der Technik)
10: Patronenhülse
100: Werkzeuganordnung
3: Hülsenmantel
5,105: Aufnahme
7,107: Anzündhütchenaufnahme
8: vorgeformte Ausziehrille
9,109: Ausziehrille
11,111: ringförmiger Mantel
13: Außenseite
15: Zündbohrung
17,117: Steg
19,119: anzündhütchenseitige Unterseite
21,121: projektilseitige Oberseite
23,123: Zündbohrungswand
25,125: Aufnahmewand
26: Durchgangsbohrung
27: Durchgangsbohrung
28: vorgeformte Rillenflanke
29: Rillenflanke
31,131: Rillengrund
33,133: Übergangskante
35: zylindrischer Drahtabschnitt
37: dickwandige Scheibe
39: Napfstruktur
40: Doppelnapfstruktur
41: Hülsenhohlraum
43: Hülsenrohling
45: Winkel
47: Winkel
49: Matrize (Setzen)
50: Matrize
51: Pressstempel (Setzen)
53: Pressstempel (Hülsenhohlraum)
55: Oberseite
57: Unterseite
59: Vorformstempel-Matrizen-Paar
61: Vorformmatrize
63: Vorformpressstempel
65: zentrale Erhöhung
67: Stempelinnenseite
69: Materialverdrängungsvorsprung
71: Pressfläche
75: Stempel-Matrizen-Paar
77: Matrize
79: Pressstempel
81: Stempelinnenseite
83: Materialverdrängungsvorsprung
85: Pressstempel
87: Segmentiertes Werkzeug
89: Segmentiertes Werkzeug
91: Pressstempel
93: zentrale Vertiefung
95: Pressstempel
96: Führung
97: Pressstempel
99: Steg
101: Linie
103: Linie
115: Formgebungsstempel
127, 129: Stempelhälfte
131: Aufnahme
133: Trennstelle
135: Außenseite
L: Längsrichtung
U: Umformrichtung
P: Pressbewegungsrichtung

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Bodenstücks (1) zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse (10), bei dem eine Ausziehrille (9) zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer umformend gefertigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausziehrille umformend gefertigt wird bevor eine Aufnahme (5) für einen Hülsenmantel (3) der mehrteiligen Patronenhülse (10) zum Aufnehmen eines Projektils insbesondere umformend gefertigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Ausziehrille (9) bereits fertiggestellt ist, bevor mit der Fertigung der Aufnahme (5) begonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem beim Fertigen der Aufnahme (5) nicht in die Ausziehrille (9) eingegriffen wird.
Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zum Herstellen eines Bodenstücks (1) zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse (10), bei dem eine Ausziehrille (9) zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer umformend gefertigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine anzündhütchenseitige Rillenflanke (29) der Ausziehrille (9) durch eine in Längsrichtung (L) des Bodenstücks (1) gerichtete Materialverdrängung geformt wird, ohne dass Material nach radial außen verdrängt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem beim Fertigen der Ausziehrille (9) ein entgegen der Umformrichtung (U) gerichteter Werkstofffluss einhergeht.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Ausziehrille (9) zunächst, insbesondere mittels eines Vorformstempel-Matrizen-Paars (59), so vorgeformt wird, dass eine anzündhütchenseitige Rillenflanke (28, 29) der Ausziehrille (8, 9) in Bezug auf die Längsrichtung (L) des Bodenstücks (1) in einem Winkel (45) von weniger als 90° geneigt ist, wobei insbesondere die vorgeformte Ausziehrille (8) weiter, insbesondere mittels eines zweiten Stempel-Matrizen-Paars (75), mittels Rückwärtsfließpressen umgeformt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, zum Herstellen eines Bodenstücks (1) zum Aufnehmen eines Anzündhütchens für eine mehrteilige Patronenhülse (10), bei dem eine Ausziehrille (9) zum Hineingreifen durch einen Schusswaffenauswerfer umformend und ohne eine spanabhebende Nachbearbeitung gefertigt wird.