(19)
(11)EP 2 294 353 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
14.08.2013  Patentblatt  2013/33

(21)Anmeldenummer: 09768881.6

(22)Anmeldetag:  26.05.2009
(51)Int. Kl.: 
F42B 14/06  (2006.01)
(86)Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2009/003703
(87)Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2009/156032 (30.12.2009 Gazette  2009/53)

(54)

TREIBKÄFIGGESCHOSS UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG

SABOT PROJECTILE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

PROJECTILE À SABOT ET PROCÉDÉ DE FABRICATION


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

(30)Priorität: 23.06.2008 DE 102008029394

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
16.03.2011  Patentblatt  2011/11

(73)Patentinhaber: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
29345 Unterlüss (DE)

(72)Erfinder:
  • BAUMANN, Christian
    06528 Martinsrieth (DE)
  • FREUDENTHAL, Klaus-Dieter
    29556 Suderburg (DE)
  • HEITMANN, Thomas
    29345 Unterlüss (DE)
  • VAGEDES, Michael
    29320 Hermannsburg (DE)

(74)Vertreter: Dietrich, Barbara 
Thul Patentanwaltsgesellschaft mbH Rheinmetall Platz 1
40476 Düsseldorf
40476 Düsseldorf (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 853 229
DE-C1- 3 843 566
DE-A1- 4 330 417
US-A- 2 994 273
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Treibkäfiggeschoß mit einem unterkalibrigen Geschosskörper und einem Treibkäfig, der ein heckseitig auf den Geschosskörper wirkendes Treibelement, einen sich vorderseitig an das Treibelement anschließenden, segmentierten und im wesentlichen zylinderförmigen Führungskäfig und eine segmentierte, sich im vorderen Bereich des Führungskäfigs radial einwärts erstreckende und den Geschosskörper haltende Stützwand umfasst. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Treibkäfiggeschosses.

    [0002] Ein derartiges Treibkäfiggeschoß ist beispielsweise aus der DE 43 30 417 C2 bekannt. Es umfasst einen aus zwei Segmenten bestehenden, im Wesentlichen hohlzylindrischen Führungskäfig aus Kunststoff oder Aluminium, der einstückig mit der Stützwand verbunden ist, so dass auch diese entweder aus Kunststoff oder aus Aluminium besteht.

    [0003] Nachteilig bei diesem bekannten Treibkäfig ist unter anderem, dass bei einem aus Aluminium oder aus einem anderen Metall bestehenden Führungskäfig mit integrierter Stützwand der Totlastanteil des Treibkäfiggeschosses relativ hoch ist. Sofern hingegen der Führungskäfig und die Stützwand beide aus Kunststoff bestehen, hat sich in der Praxis gezeigt, dass der vordere Führungsbereich zu weich ist, so dass beim Rohrdurchlauf des Treibkäfiggeschosses radiale Auslenkungen des Geschoßkörpers auftreten können, die zur Zerstörung des vorderen Führungsbereiches des Treibkäfigs führen.

    [0004] Die US 2,994,273 A1 betrifft ein unterkalibriges Projektil mit einem Vollkaliber-Ring in der Nähe der Ogive, der auf eine das Projektil umschließende Hülse aufgebracht ist. Der Ring ist aus Stahl während die Hülse aus einem leichteren Material hergestellt, beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Treibkäfiggeschoss anzugeben, bei dem trotz Verwendung eines aus Kunststoff bestehenden Führungskäfigs eine steife radiale Führung des Geschosskörpers beim Abschuss des Treibkäfiggeschosses sichergestellt ist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Treibkäfiggeschosses offenbart werden.

    [0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Treibkäfiggeschosses durch die

    [0007] Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

    [0008] Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, den Führungskäfig aus einem faserverstärkten Kunststoff und die Stützwand aus einem Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, herzustellen und beide Teile dann form- und/oder kraftschlüssig miteinander zu verbinden.

    [0009] Aufgrund des hohen E-Modules einer vorzugsweise aus Metall bestehenden Stützwand ist diese besser in der Lage Querkräfte aufzunehmen als eine entsprechende, aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Stützwand. Sie begrenzt den möglichen Radialweg des Geschosskörpers auf deutlich unter 1 mm. Der relativ leichte, aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Führungskäfig braucht lediglich die aus Metall bestehende Stützwand bei der axialen Beschleunigung des Treibkäfiggeschosses in einem entsprechenden Waffenrohr in axialer Position zu halten.

    [0010] Als Metall für die Stützwand kann statt einer geeigneten Aluminiumlegierung auch eine Magnesiumlegierung oder -sofern das Gewicht keine wesentliche Rolle spielt- Titan oder Stahl verwendet werden.

    [0011] Als Material für den Führungskäfig hat sich vor allem glas- oder kohlefaserverstärktes Polyamid bewährt.

    [0012] Die Verbindung der Stützwand mit dem Führungskäfig kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass der Führungskäfig an die Stützwand angespritzt wird. Hierzu wird die Stützwand mit Bohrungen versehen, durch die anschließend das Material des Führungskäfigs hindurchgespritzt wird, so dass die Stützwand im Bereich der Bohrungen vorderseitig durch dieses Material hinterspritzt wird. Die hinterspritzten Bohrungen können für den Fertigungsprozess auch als Angussstellen mit genutzt werden.

    [0013] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

    Fig.1 die perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Treibkäfiggeschosses;

    Fig.2 einen Längsschnitt durch das in Fig.1 dargestellte Treibkäfiggeschoss entlang der dort mit II-II bezeichneten Schnittlinie und

    Fig.3 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil des Treibkäfigs des in Fig.1 dargestellten Treibkäfiggeschosses entlang der dort mit III-III bezeichneten Schnittlinie.



    [0014] In den Fig.1 und 2 ist mit 1 ein Treibkäfiggeschoss bezeichnet, das einen unterkalibrigen Geschoßkörper 2 mit Kegelleitwerk und einen Treibkäfig 3 umfasst.

    [0015] Der Treibkäfig 3 setzt sich im Wesentlichen aus einem heckseitig auf den Geschosskörper 2 wirkenden mehrteiligen Treibelement 4 (Fig.2) aus Metall, einem sich vorderseitig an das Treibelement 4 anschließenden zylinderförmigen Führungskäfig 5 und einer sich im vorderen Bereich des Führungskäfigs 5 angeordneten, radial einwärts erstreckenden und den Geschosskörper 2 haltenden Stützwand 6 zusammen.

    [0016] Der Führungskäfig 5 umfasst zwei halbschalenförmige Segmente 7, 8, die mittels einer hier dargestellten Schraubverbindungen 9 zusammengehalten werden. Die lösbaren Schraubverbindungen können z. B. auch durch lösbare Schnappverbindungen oder nichtlösbare Verbindungen, wie Nietverbindungen, Verschweißungen, Verklebungen etc. ersetzt werden. Die Segmente 7, 8 sind innenseitig mit ersten Versteifungsrippen 10 versehen und bestehen aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise einem glas- oder kohlefaserverstärkten Polyamid. Eine vorderseitig angeordnete zweite Versteifungsrippe 11 erstreckt sich radial bis zu dem Geschosskörper 2 und stützt sich an diesem ab, so dass der Führungskäfig 5 vorderseitig zentrisch in Bezug auf den Geschosskörper 2 gelagert ist.

    [0017] Die Stützwand 6 besteht erfindungsgemäß aus zwei Halbscheiben 12, 13 aus einer Aluminiumlegierung, die zur Befestigung an dem Führungskäfig 5 jeweils zwei Senkbohrungen 14, 15 aufweisen. Bei der Herstellung der beiden Segmente 7, 8 des Führungskäfigs 5 durch Spritzgießen werden die Segmente 7, 8 jeweils an eine Halbscheibe 12, 13 der Stützwand 6 angespritzt, wobei das Material der Segmente 7, 8 durch die Bohrungen 14, 15 der Stützwand 6 hindurch gelangt, so dass die Segmente 7, 8 im Bereich der Bohrungen 14, 15 vorderseitig hinterspritzt werden (Fig.3).

    [0018] Das Treibkäfiggeschoss 1 wird bei diesem Ausführungsbeispiel innerhalb eines Waffenrohres vorderseitig nur über die beiden Halbscheiben 12, 13 aus Aluminium geführt.

    [0019] Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Stützwand statt aus einer Aluminiumlegierung auch aus einem anderen Metall bestehen.

    Bezugszeichenliste



    [0020] 
    1
    Treibkäfiggeschoss
    2
    Geschosskörper
    3
    Treibkäfig
    4
    Treibelement
    5
    Führungskäfig
    6
    Stützwand
    7,8
    Segmente
    9
    Schraubverbindung
    10
    erste Versteifungsrippe
    11
    zweite Versteifungsrippe
    12,13
    Halbscheiben
    14,15
    Bohrungen, Senkbohrungen



    Ansprüche

    1. Treibkäfiggeschoss mit einem unterkalibrigen Geschosskörper (2) und einem Treibkäfig (3), der ein heckseitig auf den Geschosskörper (2) wirkendes Treibelement (4), einen sich vorderseitig an das Treibelement (4) anschließenden, segmentierten und im Wesentlichen zylinderförmigen Führungskäfig (5) und eine segmentierte, sich im vorderen Bereich des Führungskäfigs (5) radial einwärts erstreckende und den Geschosskörper (2) haltende Stützwand (6) umfasst, wobei der Führungskäfig (5) aus einem faserverstärkten Kunststoff und die Stützwand (6) aus einem Metall bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskäfig (5) an die Stützwand (6) angespritzt ist.
     
    2. Treibkäfiggeschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützwand (6) aus einer Aluminiumlegierung, einer Magnesiumlegierung, Titan oder Stahl besteht.
     
    3. Treibkäfiggeschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskäfig (5) aus einem glas- oder kohlefaserverstärkten Polyamid besteht..
     
    4. Treibkäfiggeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskäfig (5) aus zwei halbschalenförmig ausgebildeten Segmenten (7, 8) und die Stützwand (6) aus zwei Halbscheiben (12, 13) bestehen.
     
    5. Treibkäfiggeschoss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei halbschalenförmigen Segmente (7, 8) mittels einer Schraubverbindungen (9) zusammengehalten werden.
     
    6. Treibkäfiggeschoss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei halbschalenförmigen Segmente (7,8) mittels lösbarer Schnappverbindungen oder nichtlösbarer Verbindungen, wie Nietverbindungen, Verschweißungen, Verklebungen etc., zusammengehalten werden.
     
    7. Verfahren zur Herstellung eines Treibkäfiggeschosses nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Führungskäfigs (5) an der Stützwand (6) die Stützwand (6) mit Bohrungen (14, 15) versehen wird, und dass anschließend der Führungskäfig (5) an die Stützwand (6) angespritzt wird, wobei das Material des Führungskäfigs (5) durch die Bohrungen (14, 15) der Stützwand (6) hindurch gelangt, sodass die Stützwand (6) im Bereich der Bohrungen (14, 15) vorderseitig hinterspritzt wird.
     


    Claims

    1. Sabot projectile having a subcalibre projectile body (2) and having a sabot (3), the sabot comprising a driving element (4) which acts on the rear side of the projectile body (2), a segmented, substantially cylindrical guide cage (5) which adjoins the driving element (4) at the front side, and a segmented supporting wall (6) which extends radially inward in the front region of the guide cage (5) and which holds the projectile body (2), wherein the guide cage (5) is composed of a fibre-reinforced plastic and the supporting wall (6) is composed of a metal, characterized in that the guide cage (5) is injection-moulded onto the supporting wall (6).
     
    2. Sabot projectile according to Claim 1, characterized in that the supporting wall (6) is composed of an aluminium alloy, a magnesium alloy, titanium or steel.
     
    3. Sabot projectile according to Claim 1 or 2, characterized in that the guide cage (5) is composed of a glass-fibre-reinforced or carbon-fibre-reinforced polyamide.
     
    4. Sabot projectile according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the guide cage (5) is composed of two segments (7, 8) formed in the manner of half-shells, and the supporting wall (6) is composed of two half-discs (12, 13).
     
    5. Sabot projectile according to Claim 4, characterized in that the two segments (7, 8) formed in the manner of half-shells are held together by means of a screw connection (9).
     
    6. Sabot projectile according to Claim 4, characterized in that the two segments (7, 8) formed in the manner of half-shells are held together by means of releasable snap-action connections or non-releasable connections such as rivet connections, welded connections, adhesive connections etc.
     
    7. Method for producing a sabot projectile according to one of Claims 1 to 6, characterized in that, for the fastening of the guide cage (5) to the supporting wall (6), the supporting wall (6) is provided with bores (14, 15), and in that the guide cage (5) is subsequently injection-moulded onto the supporting wall (6), wherein the material of the guide cage (5) passes through the bores (14, 15) of the supporting wall (6) such that the supporting wall (6) is back-moulded on the front side in the region of the bores (14, 15).
     


    Revendications

    1. Projectile à sabot comprenant un corps de projectile sous-calibré (2) et un sabot (3) qui comprend un élément d'entraînement (4) agissant du côté arrière sur le corps de projectile (2), une cage de guidage (5) se raccordant du côté avant à l'élément d'entraînement (4), segmentée et essentiellement cylindrique et une paroi de support (6) segmentée s'étendant dans la région avant de la cage de guidage (5) radialement vers l'intérieur et retenant le corps de projectile (2), la cage de guidage (5) se composant d'un plastique renforcé par des fibres et la paroi de support (6) se composant d'un métal, caractérisé en ce que la cage de guidage (5) est surmoulée sur la paroi de support (6).
     
    2. Projectile à sabot selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de support (6) se compose d'un alliage d'aluminium, d'un alliage de magnésium, de titane ou d'acier.
     
    3. Projectile à sabot selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cage de guidage (5) se compose d'un polyamide renforcé par des fibres de carbone ou de verre.
     
    4. Projectile à sabot selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cage de guidage (5) se compose de deux segments (7, 8) réalisés en forme de demi-coques et la paroi de support (6) se compose de deux demi-disques (12, 13) .
     
    5. Projectile à sabot selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux segments (7, 8) en forme de demi-coques sont maintenus ensemble au moyen de connexions vissées (9).
     
    6. Projectile à sabot selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux segments (7, 8) en forme de demi-coques sont maintenus ensemble au moyen de connexions desserrables par encliquetage, ou de connexions non desserrables, telles que des connexions rivetées, des soudages, des collages, etc.
     
    7. Procédé de fabrication d'un projectile à sabot selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour la fixation de la cage de guidage (5) à la paroi de support (6), la paroi de support (6) est pourvue d'alésages (14, 15), et en ce qu'ensuite la cage de guidage (5) est surmoulée à la paroi de support (6), le matériau de la cage de guidage (5) parvenant à travers les alésages (14, 15) de la paroi de support (6), de telle sorte que la paroi de support (6) soit pulvérisée par l'arrière du côté avant dans la région des alésages (14, 15).
     




    Zeichnung












    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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