TEILZERLEGUNGSGESCHOSS IM PENETRATOR ALS GESCHOSSHECK
Die Erfindung betrifft ein Teilzerlegungsgeschoß entsprechend dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Die Wirkung eines Geschosses, insbesondere für Jagdzwecke, im Zielkörper hängt im wesentlichen ab von seiner Masse, seinen Werkstoffeigenschaften und seinem konstruktiven Aufbau. Bekannte Teilzerlegungsgeschosse enthalten als Mantelgeschosse zwei Kerne, wobei der der Geschoßspitze zugekehrte, sogenannte Bugkern aus einer weicheren und der im Heck befindliche Heckkern aus einer härteren Bleilegierung besteht. Beim Auftreffen auf und Eindringen in den Zielkörper werden überwiegend der Geschoßmantel und der weichere Bugkern in Splitter zerlegt.
Blei und seine Legierungen werden als nicht umweltverträglich angesehen. Zerlegt sich ein Geschoß beim Auftreffen auf und beim Eindringen in einen Zielkörper, ein Tier, verbleibt je nach Geschoßtyp ein bestimmter Anteil von Splittern im Tierkörper, während der aus dem Tierkörper austretende Restkörper und weitere Splitter in die Umwelt gelangen. Sowohl im Tierkörper als auch in der Umwelt stellen sie aufgrund ihrer toxischen Eigenschaften eine Belastung dar.
Der Heckkern verursacht die Tiefenwirkung und soll unter Bildung eines Ausschußlochs aus dem Zielkörper austreten. Bei sogenannten harten Treffern, beispielsweise beim Auftreffen des Geschosses auf Knochen, reißt der Geschoßmantel unter Umständen über die Trennlinie der beiden Bleikerne hinaus auf. Dies führt in der Regel zu einer totalen Zerlegung des Bugkerns sowie zu einer starken Zersplitterung des Geschoßmantels. Die Folge sind starke Masseverluste des Geschosses und nicht unwesentliche Verformungen oder die totale Zerlegung des Heckkerns. Dadurch kann so viel Energie verloren gehen, daß ein Ausschuß des Heckkerns aus dem Zielkörper nicht mehr möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Teilzerlegungsgeschoß aus einem bleifreien Werkstoff vorzustellen, das beim Auftreffen auf den Zielkörper eine schnelle Zerlegung des Geschoßmantels erfährt und bei dem ein Ausschuß mit einer definierten Restgröße des Geschosses sichergestellt ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.
Das Geschoß, das einen Mantel, einen Heckkern als Penetrator und einen Bugkern sowie gegebenenfalls eine Geschoßhaube oder eine Spitze umfaßt, besteht erfindungsgemäß aus bleifreien Werkstoffen. Da Blei und seine Legierungen als toxisch angesehen werden, wird insbesondere das mit Bleisplittern durchsetzte Gewebe nur eingeschränkt als genießbar erachtet. Werden dagegen erfindungsgemäß Werkstoffe für das Geschoß verwendet, wie beispielsweise Kunststoff, und die Metalle Kupfer, Zinn, Zink, Eisen, Wolfram, Titan, Silber, Aluminium, Tantal, Vanadium sowie mögliche Legierungen der aufgeführten Metalle, sind die in das Gewebe eindringenden Splitter sowie die in die Natur austretenden Geschoßreste unbedenklich und verursachen keine toxische Kontamination des Gewebes beziehungsweise der Umwelt.
Das erfindungsgemäße Geschoß erzielt aufgrund seines konstruktiven Aufbaus vorteilhaft eine Mehrfachwirkung im Zielkörper. Der heckseitig angeordnete Penetrator aus einem härteren Werkstoff als der Bugkern bewirkt auch bei erhöhtem Widerstand im Zielkörper aufgrund seiner geringen Zerlegung und des dadurch bedingten geringen Masseverlustes einen sicheren Ausschuß. Dadurch, daß die Formgebung des Bugs des Penetrators und die Formgebung des Hecks des Bugkerns auf die gewünschten Zerlegungseigenschaften des Bugkerns in Abhängigkeit vom Kaliber, der Auftreffgeschwindigkeit und der Beschaffenheit des Zielkörpers abgestimmt sind, wird eine aufeinander abgestimmte Stauch- und Keilwirkung auf den Bugkern zu seiner Zerlegung ausgeübt. Bereits beim Eindringen in den Zielkörper
erfolgt die Zerlegung des Bugkerns so, daß die Splitterabgabe vorzugsweise im Nahbereich des Einschußkanals erfolgt. Durch die Verwendung eines leicht verformbaren Werkstoffs wie beispielsweise Zinn oder Zink oder deren Legierungen wird die Zerlegungsbereitschaft unterstützt. Dadurch wird die Aufgabe des Bugkerns erfüllt, durch Abgabe von Splittern in den Zielkörper eine zerstörende Wirkung sowie eine Schockwirkung zu erzielen.
Die Bugseite des aus einem härteren Werkstoff bestehenden Penetrators ist das maßgebliche Werkzeug, das den Ablauf der Zerlegung des Bugkerns bestimmt. Aus diesem Grund ist es mit Deformations- und Zerlegungsmitteln ausgestattet. Der Bug des Penetrators kann eine kegelförmige Spitze zentrisch zur Mittellinie des Geschosses aufweisen, wobei der Kegelwinkel des Deformations- und Zerlegungsmittels und der spitze Winkel der kegelförmigen Vertiefung des Bugkerns, in die die Spitze des Penetrators eingreift, aufeinander abgestimmt sind. Ein kegelförmiger Bug des Penetrators wirkt wie ein Keil auf den Bugkern. Der Kegelwinkel muß auf die Härte des Werkstoffs des Bugkerns und die erwünschte Wirkung der Zerlegung abgestimmt werden. Je härter der Werkstoff und je größer der Winkel, desto stärker ist die Bereitschaft zur Zerlegung in kleine Splitter. Bei weichem Werkstoff und spitzem Winkel überwiegt das Aufbrechen in Fahnen, das Aufpilzen und das Zerlegen in große Splitter. Der Winkel liegt zwischen etwa 30° und 90°, vorzugsweise bei etwa 60°.
Weist der Bug des Penetrators eine ballige Form auf, wird der Bugkern zunächst einer starken Verformung unterworfen, bevor er aufgrund der Beanspruchung des Werkstoffs über die Streckgrenze hinaus in Splitter zerrissen wird.
Die Zerlegungswirkung des Penetrators wird zusätzlich durch Deformation unterstützt, wenn die kegelförmige Spitze oder die ballig Form des Deformations- und Zerlegungsmittels auf dem Bug des Penetrators und spiegelbildlich die jeweilige Vertiefung auf dem Heck des Bugkerns von einer Kreisringfläche umgeben sind, wobei diese Flächen senkrecht zur Mittellinie des Geschosses stehen.
Die Form der Geschoßspitze hat einen wesentlichen Einfluß auf die Flugeigenschaften sowie auf das Eindringverhalten des Geschosses in den Zielkörper und das Zerlegungsverhalten des Mantels.
Liegt vor dem Bugkern ein vom Mantel des Geschosses umschlossener Raum und ist die Spitze des Mantels nicht geschlossen, sind die Flugeigenschaften des Geschosses nicht so günstig, als wenn die Öffnung im Mantel durch eine Spitze verschlossen ist. Diese Spitze kann eine Geschoßhaube aus einem dünnen, weichen Blech sein oder eine massive Spitze. Eine geschlossene Spitze verleiht dem Geschoß einen geringeren Geschwindigkeitsabfall aufgrund des gleichmäßigeren Verlaufs der Strömungslinien.
Die Form der Geschoßspitze hat weiterhin einen Einfluß auf die Zerlegung des Mantels. Bei einer offenen Spitze oder einer Geschoßhaube aus einem weichen Blech liegen Verhältnisse wie bei einem Lochgeschoß vor. Der Mantel wird beim Auftreffen auf den Zielkörper sofort in Fahnen aufreißen. Bei einer massiven Spitze wird das Geschoß zunächst in den Zielkörper eindringen und die Zerlegung des Mantels wird durch seine starke Deformation durch die Spitze und die dadurch bedingte Überschreitung der Streckgrenze des Werkstoffs eingeleitet.
Die Geschoßspitze besteht, wie der Bugkern, aus einem weichen Werkstoff. Vorteilhaft ist es, wenn diese Geschoßspitze beispielsweise aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff hergestellt wird. Die Formgebung eines Kunststoffs ist einfacher und billiger gegenüber einer Herstellung einer massiven Geschoßspitze aus Metall. Der im Tierkörper verbleibende oder in die Landschaft abgegebene Rest der Geschoßspitze ist biologisch unbedenklich.
Die Gestalt des Bugs des Bugkerns wiederum hat Einfluß auf den Eindringwiderstand im Zielkörper. Ist der Bug ein Flachkopf, wird seine Zerlegung mit Deformation eingeleitet, was den Eindringwiderstand erhöht. Ist der Bug wie eine Hohlspitze ausgebildet, beispielsweise durch eine trichterförmige Vertiefung, gegebenenfalls mit
einem sich daran anschließenden Hohlraum, wird seine Zerlegung durch fahnenförmiges Aufreißen eingeleitet, was eine frühzeitige Splitterbildung begünstigt.
Das erfindungsgemäße Geschoß weist einen Scharfrand auf. Ein Scharfrand sorgt für einen sauberen Einschuß in die Decke des Wildes. Diese wird nicht zerrissen, sondern beim Einschuß ausgestanzt. Die Einschußöffnung, die etwa kalibergroß ist, sorgt daher schon beim Einschuß dafür, daß die Wunde Schweiß liefert.
Ein Scharfrand liegt vorzugsweise an der Stelle, ab der der Durchmesser des Geschosses von der Spitze aus gesehen nicht mehr zunimmt. Beim erfindungsgemäßen Geschoß sitzt der Scharfrand an der Übergangsstelle zwischen Penetrator und Bugkern. Der Bugkern umfaßt im wesentlichen den sich verjüngenden Teil des Geschosses, während der Penetrator den zylindrischen Teil des Geschosses ausmacht. Der Scharfrand hat bei diesem Geschoßtyp die Funktion einer Solbruchstelle des Mantels. Wenn die Fahnen des Geschoßmantels spätestens am Scharfrand abbrechen, wird der Penetrator vom Bugkern getrennt.
Die Wandstärke des Geschoßmantels beeinflußt das Aufplatzen und den Grad der Absplitterung. Deshalb nimmt die Wandstärke des Mantels im Bereich des Penetrators in Richtung des sich verjüngenden Teils des Geschosses ab. Am Scharfrand erfolgt ein Wandstärkesprung, d.h., daß die Wandstärke im Bereich des Bugkerns geringer ist als im Bereich des Penetrators. Eine schwächere Wandstärke begünstigt die Zerlegung des Geschoßmantels in Splitter.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Teilzerlegungsgeschoß mit Penetrator im
Geschoßbug, hier mit einem kegelförmigen Bug des Penetrators, wobei
der Kegel als das Deformations- und Zerlegungsmittel und die kegelförmige Vertiefung im Heck des Bugkerns jeweils von einer Ringfläche umgeben sind,
Figur 2 eine Geschoßspitze als Hohlspitze, die von einer Metallkappe verschlossen wird,
Figur 3 eine Geschoßspitze als Hohlspitze, die von einer massiven Spitze verschlossen wird,
Figur 4 Ausführungsbeispiel für die Bugform des Bugkerns, hier mit einem flachen Bug,
Figur 5 mit einer kegelförmigen Vertiefung im Bug und
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel für die Bugform des Penetrators und der zugehörigen Heckform des Bugkerns, hier mit einem kegelförmigen Bug des Penetrators,
Figur 7 eine Zusammenstellung eines Penetrators mit einem balligen Bug und einem Bugkern mit einer muldenförmigen Vertiefung im Heck und
Figur 8 einen Penetrator mit einem Bug mit glockenförmiger Spitze und einen
Bugkern mit entsprechend geformter Ausnehmung im Heck.
In Figur 1 ist in stark vergrößertem Maßstab ein erfindungsgemäßes Teilzeriegungsgeschoß 1 im Halbschnitt dargestellt. Von einem Geschoßmantel 2 wird ein Bugkern 3 sowie ein Heckkern 4 umschlossen. Der Heckkern 4 ist der Penetrator und besteht aus einem Werkstoff, der härter ist als der Bugkern 3. Der Bugkern besteht erfindungsgemäß statt aus Blei oder einer Bleilegierung aus einem
bleifreien Werkstoff, beispielsweise aus Zinn, Zink oder Legierungen dieser Metalle. Der Penetrator beispielsweise kann aus einer Kupferlegierung bestehen.
Das Geschoß weist eine Hohlspitze 5 auf. Die Öffnung 6 des Mantels 2 kann durch eine Geschoßhaube oder eine massive Spitze verschlossen werden, wie es in den nachfolgenden Figuren 2 und 3 dargestellt ist.
Der Bug 7 des Bugkerns 3 weist eine kegelförmige Vertiefung 8 mit einer sich daran anschließenden zylindrischen Bohrung 9 auf. Wie bereits zuvor erläutert wurde, beeinflußt die Bugform des Bugkerns sein Verformungs- und sein Zerlegungsverhalten beim Auftreffen auf den Zielkörper.
Der Bugkern 3 bildet im wesentlichen den sich verjüngenden Teil 10 des Geschosses 1. Im Übergangsbereich vom sich verjüngendem Teil 10 des Geschosses 1 zu seinem zylindrischen Teil 12 reicht der Bug 13 des Penetrators 4 mit seinem Deformationsund Zerlegungsmittel, einer kegelförmigen Spitze 14, in das Heck 11 des Bugkerns 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die den Bug 13 des Penetrators 4 bildende kegelförmige Spitze 14 von einer Ringfläche 15 umschlossen. Diese Ringfläche 15 stützt sich ebenfalls auf eine Ringfläche 16 ab, die die Stirnfläche am Heck 11 des Bugkerns 3 bildet. Sie umschließt eine kegelförmige Vertiefung 17, die die kegelförmige Spitze 14 am Bug des Penetrators 4 aufnimmt. Beide Ringflächen 15 und 16 stehen im rechten Winkel 18 auf der Mittellinie 19 des Geschosses 1.
Beim Aufprall des Geschosses 1 auf einen Zielkörper übt der Penetrator 4 zwei Wirkungen auf den weicheren Bugkern 3 aus. Die Ringfläche 15 staucht den Werkstoff des Bugkerns 3, während die Kegelspitze 14 wie ein Keil in den Werkstoff eindringt und ihn zerreißt. Die Zerlegung des Bugkerns 4 erfolgt zunächst unter massiver Verformung des Werkstoffs. Der Kegelwinkel 35 muß auf die Härte des Werkstoffs des Bugkerns 3 und die gewünschte Wirkung der Zerlegung abgestimmt werden. Je härter der Werkstoff und je größer der Winkel 35, desto stärker ist die Bereitschaft zur Zerlegung in kleine Splitter. Bei weichem Werkstoff und spitzem
Winkel 35 überwiegt das Aufbrechen in Fahnen, das Aufpilzen und das Zerlegen in große Splitter. Der Kegelwinkel 35 liegt deshalb etwa zwischen 30° und 90°, vorzugsweise bei etwa 60°.
Etwa an der Stelle, wo die Spitze des Kegels 14 des Penetrators 4 im Bugkern 3 endet, ist auf dem Umfang des Geschosses 1 ein Scharfrand 27 auf dem Mantel 2 angeordnet. Der Scharfrand 27 kann beispielsweise durch Eindrücken einer Sicke 28 in den Mantel 2 des Geschosses 1 gebildet werden, wodurch der weiche Werkstoff des Bugkerns 3 zusammengestaucht wird und im Mantel 2 eine scharfe Kante 27 entsteht. Der Scharfrand bewirkt beim Durchtritt durch die Decke des Wildes eine saubere Einschußöffnung mit scharf abgegrenztem Rand.
Durch die Sicke 28, mit der der Scharfrand 27 gebildet wird, ist die Zerlegung des Geschosses 1 in den Bugkern 3 sowie den Penetrator 4 vorgegeben. Beim Aufreißen des Geschoßmantels 2 wirkt der Scharfrand 27 wie eine Sollbruchstelle. Die Fahnen des sich in Splitter zerlegenden Mantels 2 reißen spätestens an dieser Stelle ab. Erleichtert wird die Trennung von Bugkern 3 und Penetrator 4 weiterhin dadurch, daß sich die Wandstärke des Mantels vom Geschoßheck 20 bis zum Scharfrand 27 hin verringert. Die Wandstärke des Mantels 2, die den sich verjüngenden Teil 10 des Geschosses 1 umgibt, zieht sich in etwa in der gleichen, verminderten Wandstärke bis zur Öffnung 6 der Hohlspitze 5 hin.
Die Figuren 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der Geschoßspitze 21. In Figur 2 ist die Öffnung 6 des Mantels 2 zur Hohlspitze 5 durch eine Geschoßhaube 22 verschlossen. Es ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Metallkappe mit geringer Wandstärke aus einem wesentlich weicheren Metall als der Mantel 2. Die Geschoßhaube 22 verschließt die Öffnung 6 und verbessert dadurch die aerodynamischen Eigenschaften des Geschosses 1. Bei Auftreffen auf einen Zielkörper wird sich die Geschoßhaube 22 leicht verformen. Sie wird auf dem Mantel 2 nur unwesentlich einwirken, so daß die Deformation und die Zerlegung des Mantels 2 erst bei seinem Aufprall eingeleitet wird.
In der Figur 3 ist die Öffnung 6 im Mantel 2 durch eine massive Spitze 23 verschlossen, an deren kegelförmigen Körper sich ein Schaft 24 anschließt, der in der zylindrischen Bohrung 9 des Bugkerns 3 steckt. Beim Aufprall der massiven Spitze 23 wird diese zunächst wenig verformt und deshalb in den Zielkörper eindringen, bevor der sich aufbauende Druck so groß wird, daß eine Zerlegung des Mantels 2 durch das Zurückdrängen der Spitze 23 erfolgt und der Bugkern 3 gestaucht wird.
Die Figuren 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsbeispiele für die Form des Bugs 7 des Bugkerns 3. Diese Ausführungsbeispiele eignen sich ebenfalls dazu, um die Öffnung 6 des Mantels 2 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 mit einer Geschoßhaube 22 zu verschließen. Beim Auftreffen der flachen Stirnfläche 25 des Bugkerns 3 nach Figur 4 auf einen Zielkörper wird eine Stauchung des Werkstoffs gefördert, während die kegelförmige Vertiefung 26 entsprechend Figur 5 ein direktes Aufreißen und damit Aufpilzen begünstigt. Der Kegelwinkel 36 entspricht den bei Hohlgeschossen üblichen Öffnungswinkel der Spitzenöffnung.
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen weitere Ausführungsbeispiele für die Gestaltung der Form des Bugs 13 des Penetrators 4 und der zugehörigen Form des Hecks 11 Bugkerns 3. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist der Bug 13 des Penetrators 4 als Deformations- und Zerlegungsmittel eine kegelförmige Spitze 29, die eine starke Keilwirkung auf den Bugkern 3 ausübt. Diese Spitze 29 wird, wie in Figur 1 , durch eine entsprechend geformte Vertiefung 30 im Heck 11 des Bugkerns 3 aufgenommen. Der Kegelwinkel 35 muß auch hier auf die Härte des Werkstoffs des Bugkerns 3 und die gewünschte Wirkung der Zerlegung abgestimmt werde. Je härter der Werkstoff und je größer der Winkel 35, desto stärker ist die Bereitschaft zur Zerlegung in kleine Splitter. Bei weichem Werkstoff und spitzen Winkel 35 überwiegt das Aufbrechen in Fahnen, das Aufpilzen und das Zeriegen in große Splitter. Der Kegelwinkel 35 liegt deshalb auch hier etwa zwischen 30° und 90°, vorzugsweise bei etwa 60° (?).
Eine noch stärkere Stauchwirkung auf den Bugkern 3 wird dann erreicht, wenn der Bug 13 des Penetrators 4 nach Figur 7 als Deformations- und Zerlegungsmittel eine
ballige Form 31 aufweist. Diese fügt sich in eine muldenförmige Vertiefung 32 des Bugkerns 3. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt zunächst eine starke Stauchung des Werkstoffs des Bugkerns 3 mit anschließendem Überschreiten der Streckgrenze des Werkstoffs, die schließlich zu einem Aufreißen und Aufpilzen des Bugkerns 3 führt.
Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer glockenförmigen Spitze 33 als Bug 13 des Penetrators 4. Es ist eine Spitze mit kombinierter Stauch- und Spaltwirkung, die in eine entsprechend geformte Ausnehmung 34 des Bugkerns 3 reicht.