[0001] Die Erfindung betrifft eine Kartusche aus Kunststoff für ein Schußgerät, insbesondere
ein Bolzensetzgerät, mit einem einen Flansch aufweisenden Kartuschenkörper, der einen
einseitig offenen Hülsenkörper aus Kunststoff zur Aufnahme eines Treibladungssatzes
und eines Anzündsatzes zum Zünden des Treibladungssatzes und einen Deckel aus Kunststoff
zum verschließen des offenen Endes des Hülsenkörpers aufweist, wobei sich der Flansch
an dem deckelseitigen Ende des Hülsenkörpers befindet.
[0002] Derartige (Treib-)Kartuschen aus Kunststoff werden in Schußgeräten, insbesondere
Bolzensetzgeräten der unterschiedlichsten Arten verwendet. Hierbei sind die Kartuschen
zumeist in Magazinstreifen integriert (Kartuschen-Bandmagazin). Kunststoff-Kartuschen
können aber auch in Zentralfeuerwaffen eingesetzt werden. Die Vorteile von Kunststoff-Kartuschen
liegen insbesondere in den relativ niedrigen Material- und Herstellungskosten; die
Kartuschen können in Spritztechnik hergestellt werden. Die eingangs genannte Kunststoff-Kartusche
bzw. das eingangs genannte Kartuschen-Bandmagazin aus Kunststoff ist aus DE 37 79
24 A1 bekannt.
[0003] Kunststoff-Materialien weisen gegenüber z.B. Metall eine wesentlich geringere Festigkeit
auf. Damit ergibt sich bei Kunststoff-Materialien das Problem der Materialextrusion
infolge der bei der Verbrennung der Treib- oder Pulverladung entstehenden Gasdrücke.
Eine Materialextrusion kann überall dort auftreten, wo der die Kartusche aufnehmende
Verschluß des Schußgeräts, also der von Kartuschenlager und Verschlußboden umgebende
Raum, nicht geschlossen ist. Mit einem Kartuschen-Magazinstreifen betriebene Schußgeräte
weisen z.B. einen nicht geschlossenen Verschluß auf, da sich der Magazinstreifen im
Bereich seiner gerade vom Kartuschenlager aufgenommenen Kartusche zu zwei Seiten des
Verschlusses aus dem Kartuschenlager herausgeführt ist, und zwar über schmale Zwischenräume
zwischen Kartuschenlager und Verschlußboden. Ferner sollten Kartuschen, insbesondere
Kunststoff-Kartuschen mit aus dem Kartuschenlager herausgeführten Flanschen o.dgl.
Verlängerungen versehen sein, um die Kartusche zur Entnahme aus dem Kartuschenlager
nach der Zündung der Ladung (manuell oder maschinell) greifen zu können. Das Problem
der Materialextrusion stellt sich insbesondere auch bei solchen Schußgeräten, bei
denen das Schußrohr mit seinem vorderen Ende auf die Fläche, in welche der Bolzen
eingetrieben werden soll, aufgesetzt und dabei das Kartuschenlager gegen den Verschlußboden
gedrückt wird (unverriegelter Verschluß).
[0004] Aufgrund von Fehlbedienungen kann es bei derartigen handhabungsfreundlichen Geräten
dazu kommen, daß der Schlagbolzen bei noch nicht vollständig gegen den Verschlußboden
bzw. den Magazinstreifen gedrücktem Kartuschenlager ausgelöst wird, so daß die Seitenzwischenräume
großer sind als dies gerätetechnisch bedingt der Fall ist.
[0005] Bei den bekannten Kunststoff-Kartuschen wird zur Verhinderung einer Materialextrusion
der Kartuschenkörper an seinem deckelseitigen Ende, also an seinem am Verschlußboden
anliegenden Ende dickwandiger ausgebildet. Die Verwendung einfacherer und weniger
fester Kunststoffe für Kartuschen macht also zumindest in Bereichen dickwandigere
Kartuschenkörper erforderlich; dies ist nicht nur wegen des zur Verfügung stehenden
Raumes zur Unterbringung der Pulverladung problematisch.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoff-Kartusche für insbesondere
Schußgeräte, wie z.B. Bolzensetzgeräte, zu schaffen, bei der der Kunststoff keine
nennenswerte Festigkeit zum Halten des Gasdruckes aufweisen muß.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Kunststoff-Kartusche der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, bei der sich der Flansch des Kartuschenkörpers in demjenigen
Abschnitt, in dem er in Ausbreitungsrichtung der bei Zündung des Treibladungssatzes
entstehenden Druckwelle verläuft, zumindest über einen Teil dieses Abschnitts - in
Ausbreitungsrichtung - verjüngt.
[0008] Bei der erfindungsgemäßen Kunststoff-Kartusche verjüngt sich also der an dem Kartuschenkörper
angeformte Flansch in seiner Dicke mit zunehmendem Abstand vom Kartuschenkörper, und
zwar nicht notwendigerweise über seine gesamte Erstreckung in Richtung des Gasdruckes
und damit in Richtung der maximalen Belastung des Flansches, jedoch zumindest abschnittsweise.
Demzufolge ist auch geräteseitig der Zwischenraum zwischen Kartuschenlager und Verschlußboden,
in dem sich der Flansch befindet, zumindest abschnittsweise keilförmig sich nach außen
verjüngend ausgebildet.
[0009] Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß auch plastische Werkstoffe in einem
konisch zulaufenden Kanal oder Zwischenraum bei Ausübung eines Drucks an dem querschnittsmäßig
größeren Ende zum Einklemmen gebracht werden können (Keilspalt-Prinzip für plastische
Kunststoff-Materialien, und zwar angewendet bei Treibladungs-Kartuschen aus Kunststoff).
Aufgrund der Klemmwirkung durch Reibung in dem sich verjüngenden Kanal tritt am querschnittsmäßig
kleineren Ende kein Material aus. Durch die Ausnutzung des Keilspaltprinzips im Bereich
des zwischen dem Kartuschenlager und dem Verschlußboden verlaufenden Flansches einer
Treibladungs-Kartusche aus Kunststoff zum Abbau der Pressung im Werkstoff kann der
sich in Ausbreitungsrichtung der Gasdruckwelle verjüngende Flansch zwischen dem metallischen
Kartuschenlager und dem metallischen Verschlußboden, welche zwischen sich einen dem
sich verjüngenden Flansch entsprechend verjüngenden Zwischenraum oder Kanal bilden,
die beim Schuß auftretenden Gasdrücke aufnehmen, ohne daß eine Materialextrusion erfolgt.
Damit lassen sich auch weniger feste Kunststoffe als Material für Kunststoff-Kartuschen
verwenden, wobei es keiner Wandstärkenerhöhung im Flanschbereich der Kartusche bedarf.
Damit stellen auch in ihren Außenabmessungen kleinformatige Kartuschen noch ausreichend
große Aufnahmeräume für die Pulverladungen (Anzünd- und Treibladung) zur Verfügung.
Die Dicke des Flansches muß lediglich so groß sein, daß im Falle magazinierter Kartuschen
eine ausreichend feste Anbindung der Kartusche an einen Magazinstreifen vorhanden
ist oder es möglich ist, die Kartusche nach dem Schuß durch Greifen an dem Flansch
bzw. Magazinstreifen aus dem Kartuschenlager herauszunehmen.
[0010] Durch die keilförmigen bzw. konischen Grenzflächen zwischen dem Flansch und dem Kartuschenlager
sowie Verschlußboden wird bei vorzugsweise rotationssymmetrischen Teilen neben der
Keilspaltwirkung zum Abbau der Pressung im Werkstoff auch noch eine extrem gute Abdichtung
nach außen erzielt. Diese Abdichtung nach außen bleibt auch dann noch erhalten, wenn,
wie es bei unverriegelten (Massen-)Verschlüssen bei Bolzensetzgeräten auftreten kann,
beim Schuß noch geringe Verschlußöffnungen vorhanden sind.
[0011] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Flansch des
Kartuschenkörpers zumindest abschnittsweise aus einem Flansch des Haltekörpers und
einem Flansch des Deckels gebildet ist; der Hülsenkörper- und der Deckelflansch, die
bei durch den Deckel verschlossenem Hülsenkörper aneinanderliegen, bilden zumindest
teilweise den sich verjüngenden Abschnitt des Kartuschenkörper-Flansches. Mindestens
einer der beiden zum Kartuschenkörper-Flansch zusammengesetzten Flansche ist dabei
nach außen hin verjüngend zulaufend. Die Keilspaltwirkung kann dabei zusätzlich auch
noch zur gasdichten Anlage der beiden Flansche von Haltekörper und Deckel ausgenutzt
werden. Bei bandmagazinierten Kartuschen aus Kunststoff, bei denen sämtliche Deckel
in einem Deckelstreifen und sämtliche Hülsenkörper in einem Hülsenkörperstreifen integriert
sind, besteht die Gefahr, daß über den Zwischenraum zwischen Deckel- und Hülsenkörperstreifen
heiße Gase aus der im Kartuschenlager befindlichen gezündeten Kartusche in die benachbarte
noch nicht gezündete Kartusche überströmen und die Pulverladungen initiieren können.
Zu diesem Zweck sieht man unter anderem Entlastungsbohrungen bzw. -ausnehmungen in
einem der beiden Streifen vor. Diese Entlastungsbohrungen bzw. -ausnehmungen befinden
sich in den Verbindungsbereichen des Magazinstreifen zwischen zwei Kartuschen. Bei
den Entlastungsbohrungen bzw. -ausnehmungen handelt es sich also um bewußt vorgesehene
Aussparungen, über die die heißen Gase abströmen können, bevor sie eine noch nicht
gezündete Kartusche erreichen. Durch die Ausnutzung der Keilspaltwirkung auch zum
Abdichten der Flansche von Hülsenkörper und Deckel bedarf es keiner oder weniger groß
ausgebildeter Entlastungsaussparungen im Magazinstreifen, weshalb dieser stabiler
und verwindungssteifer ausgebildet sein kann, da Materialschwächungen durch Aussparungen
geringer sind.
[0012] Vorzugsweise erstreckt sich der Flansch des Kartuschenkörpers in einem spitzen Winkel
zur Längsachse der Kartusche über dessen deckelseitiges Ende hinaus. Bei dieser Ausgestaltung
des Kartuschenkörpers bildet der Flansch also eine Art Verlängerung der Kartuschenkörperwandung;
der Deckel ist vergleichsweise tief in den Hülsenkörper eingesetzt; am deckelseitigen
Ende des Kartuschenkörpers bildet sich also eine verhältnismäßig tiefe konisch sich
verjüngende Vertiefung, die von dem (Ring-)Flansch des Kartuschenkörpers begrenzt
ist. Ein derartiger Kartuschenkörper macht eine entsprechende geräteseitige Ausgestaltung
erforderlich, indem nämlich der Verschlußboden mit einem der Vertiefung des Kartuschenkörpers
am deckelseitigen Ende entsprechenden Vorsprung versehen ist. Der Vorteil der oben
beschriebenen Ausbildung des Kartuschenkörpers besteht in der Schaffung eines verhältnismäßig
langen Keils, der durch den Flansch gebildet ist. Damit ergibt sich ein vergleichsweise
langer Weg innerhalb des Keilspalts zum Abbau der Pressung. Vorzugsweise verläuft
der Flansch in seinem sich verjüngenden Abschnitt in einem Winkel von 5° bis 20°,
vorzugsweise in einem Winkel von 10°, zur Längsachse des Kartuschenkörpers. Wie bereits
oben dargelegt, soll der Flansch den nach außen führenden Zwischenraum zwischen Kartuschenlager
und Verschlußboden bei eingesetztem Kartuschenkörper verschließen. Je paralleler dieser
Zwischenraum bzw. der Flansch in Bewegungsrichtung von Kartuschenlager oder Verschlußboden
verläuft, also je paralleler er in Richtung der Längsachse der Kartusche verläuft,
desto geringer ist der bei eingesetztem Kartuschenkörper und nicht gänzlich verschlossenem
Kartuschenlager noch verbleibende freie Spalt zwischen Kartuschenlager und Flansch
bzw. Flansch und Verschlußboden. Idealerweise sollte der Zwischenraum zwischen Kartuschenlager
und Verschlußboden in Richtung der Längsachse der Kartusche verlaufen, da hierbei
der Zwischenraum unabhängig von der Verschlußöffnung konstant ist. Andererseits ist
es aber zur Entnahme der Kartusche nach einem Schuß aus dem Kartuschenlager erforderlich,
daß das Kartuschenlager konisch ist. Die obigen Winkelangaben für den Flansch (und
damit auch für die Ausrichtung des Zwischenraums) von 5° bis 15 bzw. 20°, vorzugsweise
10°, stellen einen Kompromiß zwischen beiden Forderungen dar.
[0013] Da Verschlußöffnungen bei unverriegelten Massenverschlüssen, wie sie bei Bolzensetzgeräten
eingesetzt werden, nicht gänzlich ausgeschlossen werden können, sollten die Grenzflächen
von Deckel- und Hülsenkörperflansch im Bereich des sich verjüngenden keilförmigen
Flanschabschnitts des Kartuschenkörpers zylindrisch bzw. parallel zur Längsachse des
Kartuschenkörpers verlaufen. Bei Verschlußöffnungen im Augenblick der Zündung der
Kartusche, aber auch bei ordnungsgemäßer Handhabung des Bolzensetzgerätes, ist der
Abstand zwischen Kartuschenlager und Verschlußboden (kurzzeitig) vergrößert; in dieser
Phase kommt es zu einem Abheben des Deckels, was bei zur Verschieberichtung parallelen
Paßflächen an den Flanschen von Deckel und Hülsenkörper nicht zu einer Undichtigkeit
des Flansches des Kartuschenkörpers führt.
[0014] Grundsätzlich spielt es bei der erfindungsgemäßen Kartusche keine Rolle, ob der Flansch
des Kartuschenkörpers durchgehend ist oder ob der Flansch lediglich aus zueinander
beabstandeten Stegen o.dgl. besteht. Letztendlich ist die Ausbildung des Flansches
eine Frage des Gerätedesigns. Der Flansch muß überall dort angeordnet sein, wo sich
trotz geschlossenem Verschluß Öffnungen zwischen Kartuschenlager oder Verschlußboden
bilden. Die Dimensionierung des Flansches (auch wenn der Flansch lediglich aus Stegen
besteht, ist im vorliegenden Text lediglich von "Flansch" die Rede) wird vorteilhafterweise
experimentell ermittelt (Flanschlänge und Flanschdicke sind nicht zuletzt auch von
dem verwendeten Kunststoff-Werkstoff abhängig). Auch der Winkel, mit dem sich der
Flansch des Kartuschenkörpers in seinem Verjüngungsabschnitt verjüngt, ist vom verwendeten
Kunststoff-Werkstoff abhängig. Nicht zuletzt spielen auch die auftretenden Gasdrücke
eine Rolle.
[0015] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist alternativ zu der oben beschriebenen
Ausgestaltung des Flansches des Kartuschenkörpers vorgesehen, daß sich dieser Flansch
im wesentlichen radial von dem deckelseitigen Ende des Kartuschenkörpers aus erstreckt.
Bei dieser Ausbildung der Kunststoff-Kartusche ist diese mit einem flachen deckelseitigen
Ende versehen, das im Gegensatz zur oben beschriebenen Ausgestaltung keine Vertiefung
aufweist. Der sich vorzugsweise keilförmig verjüngende Flanschabschnitt des Kartuschenkörpers
beginnt unmittelbar am deckelseitigen Ende und erstreckt sich im wesentlichen radial
nach außen.
[0016] Zur weiteren Reduktion von Materialextrusionen kann innerhalb des Zwischenraums zwischen
Kartuschenlager und Verschlußboden eine Umlenkung vorgesehen sein. Damit weist der
Flansch des Kartuschenkörpers vorzugsweise einen abgewinkelten Abschnitt auf, wobei
er zumindest über einen Teil dieses abgewinkelten Abschnitts verjüngt ist. Der Flansch
des Kartuschenkörpers ist also ausgehend vom deckelseitigen Ende des Kartuschenkörpers
gestülpt. Der abgewinkelte Abschnitt verläuft in einem spitzen Winkel von vorzugsweise
10° bis 30° zur Längsachse des Kartuschenkörpers. Aufgrund der Umlenkung wird dem
Kunststoffmaterial, das infolge der hohen Gasdrücke extrudieren will, ein "Strömungswiderstand"
entgegengebracht. Die Umlenkung könnte unter Umständen je nach Ausgestaltung allein
eine Materialextrusion verhindern; besser ist es aber, wie auch bei dieser Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, im Anschluß an die Umlenkung durch den sich verjüngenden
Flanschabschnitt eine Keilspaltwirkung hervorzurufen, die jegliche Materialextrusion
verhindert.
[0017] Vorzugsweise sind Deckel und Hülsenkörper miteinander verrastbar, wobei die Verrastung
insbesondere zwischen den Flanschen von Deckel und Hülsenkörper erfolgt.
[0018] Eine noch stärkere Keilspaltwirkung tritt ein, wenn bei nach hinten über das deckelseitige
Ende des Kartuschenkörpers hinaus sich erstreckendem Flansch der Verschlußboden mit
seinen der Flanschausrichtung angepaßten Seitenflächen an dem Flansch anliegt, bevor
er auf dem eigentlichen Deckel aufliegt, zwischen Deckel und Verschlußboden also noch
ein Zwischenraum existiert. Der Flansch des Kartuschenkörpers ist also bereits zwischen
Kartuschenlager und Verschlußboden eingespannt gehalten, während oberhalb des Deckels
noch ein kleiner Zwischenraum existiert. Damit wird dem keilförmigen Flansch eine
Vorspannung verliehen, die die Keilspaltwirkung verbessert. Diese Spannung wird bei
der Verbrennung der Treibladung noch dadurch verstärkt, daß der Deckel (wegen des
zum Verschlußboden bestehenden Zwischenraums) leicht abhebt und dabei der Deckelflansch
gegen den Hülsenkörperflansch angedrückt wird.
[0019] Ein gewisses Problem bei Kunststoff-Kartuschen besteht ferner in der Initiierung
des Anzündsatzes durch den Schlagbolzen des Schußgeräts. Dies liegt zum einen an der
Plastizität des Kunststoffmaterial, das die Schlagbolzenenergie dämpft, weshalb der
Impuls, mit dem der Schlagbolzen auf den Kartuschenkörper auftrifft, erhöht werden
muß. Zum zweiten bereitet die Initiierung des Anzündsatzes bei Kunststoff-Kartuschen
Schwierigkeiten, da der Anzündsatz zwischen zwei Kunststoffmaterialschichten eingebracht
ist. Die durch den Schlagbolzen erzeugte Verformungsenergie ergibt im Anzündsatz bei
derartigen Gegebenheiten erst dann eine ausreichende Temperaturerhöhung, wenn die
Pressung (Kraft/Fläche) bzw. Verformung unter dieser Pressung im Anzündsatz weit höher
liegt als es Kunststoff zuläßt. Ausreichende Pressungen des Anzündsatzes lassen sich
lediglich dann realisieren, wenn der Anzündsatz zwischen zwei Metallteilen untergebracht
ist, wie es bei Metall-Kartuschen der Fall ist. Aufgrund ihrer stofflichen Eigenheiten
lassen sich Anzündsätze nicht in jede beliebige Verformbarkeit (Kraft/Weg) bringen.
Aufgrund der hier beschriebenen Eigenschaften von insbesondere thermoplastischen Kunststoffen
ist der Einsatz von Kunststoff-Kartuschen anstelle von Metall-Kartuschen bei den für
Metall-Kartuschen ausgelegten Bolzensetzgeräten oder Zentralfeuerwaffen nicht ohne
weiteres möglich.
[0020] Insofern vorteilhaft ist daher ein Kunststoff-Kartuschenkörper, der einen einseitig
offenen Hülsenkörper zur Aufnahme eines Treibladungssatzes sowie eines Anzündsatzes
zum Zünden des Treibladungssatzes bei auf den Anzündsatz einwirkender Druckbeaufschlagung
und einem Deckel zum Verschließen des offenen Endes des Hülsenkörpers aufweist, wobei
in dem vom Hülsenkörper und Deckel begrenzten Raum ein mit dem Deckel gekoppelter
Anzündstift aus Kunststoff in axialer Richtung längsverschiebbar angeordnet ist und
der Anzündstift bei Ausübung eines Druckes auf den Deckel im Bereich von dessen Kopplung
mit dem Anzündstift bewegbar ist und zum Anzünden des Anzündsatzes auf diesen (mechanisch)
einwirkt. Der Anzündstift ist dabei in seiner axialen Richtung bewegbar mit dem Deckel
gekoppelt, wobei die Ankopplung entweder im eigentlichen Deckelbereich, durch den
der Hülsenkörper verschlossen wird, und/oder im Flanschbereich des Deckels gegeben
ist. Die Ausbildung der Ankopplung ermöglicht es, daß der Kartuschenkörper auch nach
der Beaufschlagung des Anzündstifts durch den Schlagbolzen des Schußgeräts noch gasdicht
ist. Die Gasdichtigkeit kann auch durch geräteseitig vorzunehmende Maßnahmen gewährleistet
werden, worauf weiter unten eingegangen wird.
[0021] Der Kartuschenkörper ist mit einem Anzündstift versehen, der durch den auf die Kartusche
(Deckel) einwirkenden Schlagbolzen vorbewegt wird und mit seinem Schlagende dabei
auf den Anzündsatz einwirkt, um diesen zu initiieren. Die Schlagbolzenenergie wird
also in Bewegungsenergie für den Anzündstift umgesetzt, der wiederum diese Energie
durch Verformung des Anzündsatzes an diesen weitergibt, um den Anzündsatz zu zünden.
Der Anzündstift fungiert also als Übertragungselement zum Übertragen der Schlagbolzenenergie
auf den Anzündsatz. Eine Übertragung der Energie des Schlagbolzens durch die Kartuschenwandung,
d.h. durch den insoweit starren Deckel hindurch ist nach der Erfindung gerade nicht
vorgesehen; vielmehr ist der Kartuschenkörper mit einem die Schlagbolzenenergie in
Bewegungsenergie umsetzenden Element, nämlich dem Anzündstift, versehen. Die Dämpfung
der Schlagbolzenenergie durch das Kunststoffmaterial ist dadurch gegenüber bekannten
Kunststoff-Kartuschen wesentlich reduziert. Mithin läßt sich die Kunststoff-Kartusche
mit Hilfe der für Metall-Kartuschen ausgelegten Schlagbolzenmechanik auslösen, ohne
daß Veränderungen an den Geräten vorgenommen werden müssen.
[0022] Bei der Kunststoff-Kartusche kann es bei extrem ungünstigen Beanspruchungen zu geringfügigen
Gasaustritten im Bereich des Schlagbolzens des Schußgerätes kommen; dieser Fall tritt
beispielsweise dann ein, wenn der Kartuschenkörper bzw. der Deckel durch den Schlagbolzen
infolge des Auftreffens beschädigt wird und Gas austritt, das dann weiter über den
Zwischenraum zwischen Schlagbolzen und Schlagbolzenführung im Verschlußboden des Schußgerätes
entweicht. Hier ist es vorteilhaft, wenn jeglicher Gasaustritt über den Schlagbolzen
verhindert werden kann. Insofern vorteilhaft ist es, wenn der Schlagbolzen ein im
Durchmesser vergrößertes Schlagende aufweist, das auf den Kartuschenkörper auftrifft.
Der gestuft ausgebildete Schlagbolzen ist dabei in einer Führung im Verschlußboden
mit entsprechender Ausgestaltung, d.h. mit einer Ringschulter, geführt. Wird nun durch
an der Auftreffstelle des Kartuschenkörpers austretendes Gas der Schlagbolzen zurückgedrückt,
setzt seine Ringschulter an der Ringschulter der Schlagbolzenführung auf. Dadurch
wird zum einen die Bewegung des Bolzens begrenzt und zum anderen, durch entsprechende
Ausgestaltung der zur Anlage kommenden Schultern, eine Abdichtung der Schlagbolzenführung
erzielt. Der Schlagbolzen selbst verhindert also nach Art eines Ventils jeglichen
Gasaustritt über seine Führung im Verschlußboden.
[0023] In vorteilhafter Weiterbildung ist vorgesehen, daß das auf den Anzündsatz einwirkende
Schlagende des Anzündstiftes spitz zulaufend, vorzugsweise kegelförmig ausgebildet
und der Anzündsatz in einer der Form des Schlagendes entsprechenden, vorzugsweise
kegelförmigen Ausnehmung oder Vertiefung des Hülsenkörpers angeordnet ist. In dem
Bereich, in dem der Anzündsatz im Hülsenkörper untergebracht ist, weist dieser eine
Trichterform auf. Vorzugsweise verläuft die Oberfläche der Ausnehmung parallel zur
Außenfläche des Schlagendes des Anzündstiftes. Beim Auftreffen des Schlagendes des
Anzündstiftes auf den Anzündsatz übt das Schlagende einen Druck auf den Anzündsatz
aus.
[0024] Gleichzeitig aber werden auch Partikel des Anzündsatzes gegeneinander gerieben, so
daß die Bewegungsenergie des Anzündstiftes im Anzündsatz in Reibungsenergie umgesetzt
wird. Aufgrund des spitzen kegelförmigen Anzündstiftes und der trichterförmigen Ausbildung
der den Anzündsatz aufnehmenden Ausnehmung des Hülsenkörpers wird dabei ein großer
Reibungsweg erreicht. Die Reibungsenergie wird also in erster Linie durch eine Vergrößerung
der Eindringtiefe des Anzündstift-Schlagendes in den Anzündsatz erzeugt. Dies wird
durch die hier beschriebene Ausbildung des Anzündstift-Schlagendes und der Hülsenkörperausnehmung
bzw. -vertiefung begünstigt. Aufgrund des erfindungsgemäßen "Anstich-Zündungsprinzips"
kann mit einer geringeren Menge an Anzündsatz bei reduziertem Anteil an Friktionsmittel
eine ausreichende Anzündung des Treibladungssatzes erreicht werden, was zur Folge
hat, daß die Geräteverschmutzung, insbesondere die Geräteerosion gegenüber den bisherigen
Kartuschen wesentlich verringert wird.
[0025] Mit Hilfe des obigen Anzündprinzips, bei dem das spitze Schlagende des Anzündstifts
in einen sozusagen in die Negativ- oder Gegenform zum Schlagende gebrachten Anzündsatz
eindringt und der derart geformte trichterförmige Anzündsatz in eine der Form des
Schlagendes entsprechende Ausnehmung oder Vertiefung angeordnet ist, läßt sich trotz
Anordnung des Anzündmaterials zwischen zwei vergleichweise relativ weichen Kunststoffteilen
eine sichere Zündung erzielen, da das Anzündmaterial bei Relativbewegung der beiden
Kunststoffteile gerieben wird und sich dabei erhitzt. Die Reibungsenergie wird durch
tangentiale Verschiebung ("Scherung") sehr kleiner Anzündsatzmengen erzielt (die Schichtdicke
zwischen der Vertiefungswand und dem Schlagende ist gering), die durch ein sich selbst
bildendes Anpreßsystem entsteht (der Druck, unter dem die Anzündsatzschicht steht,
wird wegen der konischen Flächen des Schlagendes und der Vertiefung stetig größer).
Die Reibungswärme wird überwiegend durch eine Vergrößerung des Reibweges bei verkleinerten
Druckwerten erreicht.
[0026] Vorteilhafterweise wird dem Anzündsatz beim Einbringen in die kegelförmige Vertiefung
der Kunststoff-Kartusche eine Hohlkegelform verliehen. Der Anzündstift taucht mit
seinem spitzen Schlagende zunächst in den kegelförmigen Hohlraum des derart geformten
Anzündsatzes ein. Hierbei ist Energie zum Verdrängen des Materials des Anzündsatzes
zu allen Seiten nicht erforderlich. Nahezu die gesamte Energie des Anzündstiftes kann
in Reibungsenergie beim Vorbewegen des Anzündstiftes umgesetzt werden.
[0027] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kunststoff-Kartusche besteht darin, daß
der Anzündsatz in relativ großem Abstand zur Öffnung des Hülsenkörpers bzw. zum Deckel
der Kartusche angeordnet ist. Dies hat insbesondere Vorteile bei der Laborierung mit
Massenwerkzeugen; denn das saubere Verdichten der bevorzugt als Naßladung eingebrachten
Anzündsatzpille ist nunmehr insoweit gegeben, als die Kartusche (Deckel und/oder Hülsenkörper)
bei der Massenlaborierung durch bei der Verdichtung herausquillendes Anzündsatzmaterial
wegen der großen Einbringtiefe der Naßladung nicht mehr bzw. kaum noch verschmutzt.
Die Verdichtung der eingebrachten Anzündsatzpille wird allein durch axiale Vorbewegung
des Pillen-Eindrückstempels erzielt. Der Eindrückstempel weist ebenfalls vorzugsweise
eine kegelförmige Spitze auf, so daß dem Anzündsatz beim Verdichten der Anzündsatzpille
die oben beschriebene Hohlkegelform verliehen wird.
[0028] Die Einbringung des Anzündsatzes in Form einer Naßladung hat in erster Linie sicherheitstechnische
Vorteile (Staubfreiheit). Die "härteren" Bestandteile des Anzündsatzes (z.B. Glaspartikel
- als Friktionsmittel) können sich beim Einbringen des Anzündsatzes in die Kartusche
in dessen vergleichsweise weiches Kunststoffmaterial eindrücken, weshalb sich der
Anzündsatz mit der Kartusche "festkrallt". Dieser Effekt tritt bei der erfindungsgemäßen
Kartusche sowohl bei Einbringung des Anzündsatzes als Naßladung als auch bei Einbringung
als Trockenladung ein.
[0029] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Hülsenkörper
einen im Querschnitt dem Anzündstift entsprechenden ersten Aufnahmeraum zum Aufnehmen
des Anzündsatzes und des Anzündstiftes aufweist und daß der Anzündstift längsverschiebbar
in dem ersten Aufnahmeraum geführt ist. Der erste Aufnahmeraum weist hierbei vorzugsweise
die Form einer Sacklochbohrung auf. Die kegelförmige Ausnehmung zur (zumindest teilweisen)
Aufnahme des Anzündsatzes ist hierbei vorteilhafterweise an dem der Öffnung des ersten
Aufnahmeraumes gegenüberliegenden Ende angeordnet. Der Anzündstift kann mit seiner
Außenumfangsfläche an der Innenfläche des ersten Aufnahmeraumes dichtend anliegen.
Sowohl der erste Aufnahmeraum als auch der Anzündstift sind vorzugsweise zylindrisch.
Durch die hier beschriebene Ausbildung des ersten Aufnahmeraumes läßt sich der Anzündsatz
besonders einfach in die Kartusche einbringen, ohne daß es zu Verunreinigungen der
Kartusche durch Anzündsatzsubstanz kommt. Die allseitige Führung des Anzündstiftes
im ersten Aufnahmeraum gewährleistet eine zuverlässige Führung des Anzündstiftes,
ohne daß dieser sich verkanten kann.
[0030] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Anzündstift
zum längsverschiebbaren Führen in dem ersten Aufnahmeraum in seinem dem Deckel zugewandten
Bereich einen vergrößerten Querschnitt aufweist, der geringfügig kleiner oder gleich
dem Querschnitt des ersten Aufnahmeraumes ist. Der hintere Teil des Anzündstiftes
ist also im Querschnitt vergrößert und liegt in diesem Bereich an der Innenfläche
des ersten Aufnahmeraumes an. Im Bereich seines Schlagendes ist der Anzündstift schlanker
ausgeführt, weshalb das spitze Schlagende beim Eindringen in den Anzündsatz allseitig
von Anzündsatzmaterial umgeben ist.
[0031] Vorzugsweise ist der Anzündstift mit einer einstückig angeformten umlaufenden radialen
Dichtlippe zum Anliegen an der Innenwand des ersten Aufnahmeraumes versehen. Die Dichtlippe
ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie bei gezündetem Anzündsatz durch
den erhöhten Verbrennungsgasdruck gegen die Innenfläche des ersten Aufnahmeraumes
gedrückt wird. Damit wird ein Austreten der Verbrennungsgase aus dem ersten Aufnahmeraum
in einer nicht beabsichtigten Richtung verhindert und ein Zurückbewegen des Anzündstiftes
durch den Anpreßdruck der Dichtlippe gegen die Innenfläche des Aufnahmeraumes unterbunden.
[0032] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Deckel im Bereich
der Kopplung mit dem Anzündstift eine erhöhte Flexibilität aufweist. Diese erhöhte
Flexibilität erlaubt die Vorbewegung des Anzündstiftes bei auf die Kartusche einwirkendem
Schlagbolzen. Vorzugsweise ist der Anzündstift einstückig mit dem Deckel verbunden,
wobei die Verbindung derart gestaltet ist, daß der Anzündstift unter Aufrechterhaltung
der Verbindung mit dem Deckel in axialer Richtung verschiebbar ist. Eine derartige
Verbindung kann beispielsweise durch entsprechende Elastizität des Deckels im Bereich
der Verbindung mit dem Anzündstift realisiert werden. Mit Vorteil ist hierzu vorgesehen,
daß der Deckel in dem Randbereich um das mit diesem verbundene Ende des Anzündstiftes
herum dünner ausgebildet ist als der Deckel im übrigen Bereich. Die Materialeigenschaften
des Kunststoffes der Kartusche sind derart, daß die Elastizität eine Bewegung des
Anzündstiftes bei Aufrechterhaltung der mechanischen Verbindung mit der Kartusche
erlaubt.
[0033] Vorteilhafterweise ist der Anzündstift an seinem mit dem Deckel verbundenen, dem
Schlagende abgewandten Ende gelenkig mit dem Deckel verbunden. Diese gelenkige Verbindung
kann beispielsweise durch ein Filmscharnier oder eine Ringmembran realisiert werden.
Sämtliche der vorstehend genannten Verbindungen haben den Vorteil, daß der Anzündstift
einstückig mit dem Deckel als Kunststoff-Spritzgußteil hergestellt werden kann.
[0034] Vorteilhaft ist es, wenn die gelenkige Verbindung von Anzündstift und Deckel derart
ausgebildet ist, daß das Kunststoffmaterial bei vorbewegtem Anzündstift keinerlei
Dehnung erfährt. Dies wird dadurch realisiert, daß der Deckel im Ringbereich um den
Anzündstift herum nach Art eines Kegelstumpfes zum Anzündstift hin ansteigend verläuft.
Hierbei befindet sich der Anzündstift in seiner Rückzugposition, die er einnimmt,
um bei Einwirkung des Schlagbolzens vorbewegt zu werden. Sobald der Schlagbolzen auf
den Anzündstift eingewirkt hat, ist dieser weiter in den Hülsenkörper hinein vorbewegt,
wobei der Ringbereich nun zum Ende des Anzündstiftes hin abfallend verläuft; denn
bei in seiner Vorschubposition befindlichem Anzündstift steht die Außenfläche des
Deckels über der Stirnfläche des Anzündstiftes über, der Anzündstift ist also eingedrückt.
Die gelenkige Verbindung von Anzündstift und Deckel hat den Vorteil, daß die Schlagbolzenenergie
nicht zur Dehnung des Kunststoffmaterial benötigt wird, der Schlagbolzen also mit
höherer Energie auf den Anzündsatz auftrifft.
[0035] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der erste Aufnahmeraum
neben seinem im Querschnitt dem Anzündstift entsprechenden langgestreckten ersten
Teilraum einen zweiten Teilraum aufweist, der im kegelförmigen Bereich des ersten
Teilraumes in diesen mündet. Der in den ersten Aufnahmeraum eingedrückte Anzündsatz,
der vorzugsweise als Naßladung eingebracht wird, wird bei der Laborierung durch den
Eindrückstempel sowohl in den zweiten Teilraum als auch in den kegelförmigen Bereich
des ersten Teilraums des ersten Aufnahmeraums eingebracht. Das Material des Anzündsatzes
erstreckt sich dabei als durchgehende, die beiden Teilräume miteinander verbindende
Schicht. Der wesentlich geringere Anteil an Anzündsatzmaterial befindet sich in der
kegelförmigen Vertiefung des ersten Teilraums. Bei Zündung des Anzündsatzmaterials
im ersten Teilraum zündet demzufolge auch das in dem zweiten Teilraum befindliche
Anzündsatzmaterial. Mithin wird lediglich ein begrenzter Anteil bzw. Bereich des Anzündsatzes
durch Reibung bis über die Selbstzündungstemperatur erhitzt. Wegen der geringen Masse
bzw. des geringen Volumens des Anzündsatzmaterials in dem ersten Teilraum ist auch
die Wärmeabfuhr bei Einwirkung des Anzündstiftes geringer, weshalb der Anzündsatz
eher zündet.
[0036] Bei der erfindungsgemäßen Kartusche ist ferner vorteilhaft, daß Anzündsatz und Treibladungssatz
völlig getrennt voneinander in dem Hülsenkörper untergebracht sind. Hierzu sind beide
Sätze in getrennten Aufnahmeräumen untergebracht, wobei die die beiden Räume voneinander
trennende Trennwand als Berstwand ausgebildet ist, die bei gezündetem Anzündsatz aufbricht,
so daß die Verbrennungsgase zum Treibladungssatz gelangen und diesen zünden. Die Berstwand
weist entweder eine das Aufbrechen ab einem bestimmten (Verbrennungs-)Gasdruck in
dem ersten Aufnahmeraum gewährleistenden Wanddicke oder entsprechende Sollbruchstellen
auf.
[0037] Vorteilhafterweise ist der Hülsenkörper im Bereich des (zweiten) Aufnahmeraums für
den Treibladungssatz mit Sollbruchstellen (Sternprägung) versehen, um ein Aufplatzen
der Kartusche bei gezündetem Treibladungssatz zu erleichtern bzw. zu ermöglichen.
[0038] Wie bereits oben erwähnt, ist die erfindungsgemäße Kartusche sowohl für Schußgeräte
mit Randzündung als auch für Schußgeräte mit Zentralzündung einsetzbar. Je nach Art
des Gerätes befindet sich der Anzündstift an unterschiedlichen Positionen des Deckels,
nämlich im ersten Fall im Randbereich, d.h. außermittig, und im zweiten Fall im Mittenbereich
des Deckels. Die exakte Anordnung des Anzündstiftes hängt von der Position des Schlagbolzens
des Schußgerätes ab. Für die oben angesprochene Stabilität bzw. Festigkeit der Kartusche
bei einem magazinierte Kartuschen verwendenden Schußgerät vorteilhaft ist die außermittig
Anordnung des Anzündsatzes im Randbereich, wobei sämtliche Anzündstifte entlang der
Mittellinie des Magazinbandes angeordnet sind. Der Anzündstift einer Kartusche ist
also in dem einer benachbarten Kartusche zugewandten Bereich angeordnet. In diesem
Bereich umschließt das Kartuschenlager den Hülsenkörper nicht vollständig. Bei gezündeter
Kartusche wirkt sich der Anzündstift festigkeitserhöhend aus, da er zwischen dem Treibladungssatz
und dem "seitlich offenen" Bereich des Kartuschenlagers angeordnet ist.
[0039] Die Anordnung des Anzündstiftes im Randbereich der Kartusche hat darüber hinaus den
Vorteil, daß der Anzündsatz gegenüber der Umwelt lediglich durch die Hülsenkörperwandung
geschützt ist. Dieser Schutz ist, was mechanische Einwirkungen von außen angeht, ausreichend
und erlaubt darüber hinaus bei Hitzeeinwirkungen auf die Kartusche wegen der Dünnwandigkeit
des Hülsenkörpers in diesem Bereich das gefahrlose Abbrennen des Anzündsatzes, wobei
die Berstwand zwischen Anzündsatz und Treibladungssatz ein Überzünden auf den Treibladungssatz
verhindert. Infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff widersteht der
Anzündsatz einer kurzen Wärmeeinwirkung (Temperaturen von über 130 °C sind ohnehin
unkritisch). Bei der bevorzugten Anordnung des Anzündsatzes auf der Längsmittelachse
des Magazinstreifens ist der Anzündsatz besonders gut geschützt.
[0040] Die obigen vorteilhaften Ausgestaltungen der Kartusche sind auch bei einer Bandmagazinierung
der einzelnen Kartuschen gegeben. Das Kartuschen-Bandmagazin ist im wesentlichen zweiteilig
ausgebildet und besteht aus mehreren in einem Kunststoff-Streifen integrierten Hülsenkörpern
und mehreren in einem Verschlußdeckelstreifen integrierten Verschlußdeckelteilen zum
Verschließen der offenen Seiten der Hülsenkörper. Um Unterschiede zwischen den Abständen
der Hülsenkörper einerseits und den Abständen der Verschlußdeckelteile andererseits
ausgleichen zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Kartuschen-Bandmagazins
vorgesehen, daß die einzelnen Verschlußdeckelteile (mittels flexibler Filmscharniere)
elastisch miteinander verbunden sind. Im Bereich seiner Filmscharniere verläuft der
Kunststoff-Verschlußdeckelstreifen bogenförmig, d.h. mit Abstand zu dem Hülsenkörperstreifen.
Damit läßt sich der Abstand benachbarter Verschlußdeckelteile an den Abstand zugehöriger
benachbarter Hülsenkörper anpassen.
[0041] Im Bereich seiner Filmscharniere kann der Verschlußdeckel genauso breit wie die Verschlußdeckelteile
ausgebildet sein; es ist aber ebenfalls möglich, daß die Seitenränder der Filmscharniere
mit Randausnehmungen ausgebildet sind. Damit entstehen zur Oberseite des Verschlußdeckelstreifens
hin gerichtete (Rand-)Entlastungslöcher oder -öffnungen. Bei einem eventuellen Gasaustritt
aus einer Kartusche zwischen einem Verschlußdeckelteil und einem Hülsenkörper wird
ein Abheben des Verschlußdeckelteils oder gar eine Überzündung auf eine benachbarte
Kartusche vermieden, indem das Gas über die Entlastungslöcher oder -öffnungen im Bereich
des Filmscharniers entweichen kann, bevor es die benachbarte Kartusche erreicht.
[0042] Die Filmscharniere können aber auch nach Art von flexiblen Zungen oder Stegen mit
dazwischenliegenden Freiräumen ausgebildet sein; die Freiräume stellen dann die Entlastungslöcher
oder -öffnungen dar.
[0043] Der Verschlußdeckelstreifen ist vorteilhafterweise klemmend und einrastend an dem
Hülsenkörperstreifen gehalten. Hierzu weist der Hülsenkörperstreifen vorteilhafterweise
an seinen beiden Längsseiten die mit den Hülsenkörperöffnungen versehene Fläche der
Oberseite überragende verdickte Randleisten auf, die im Querschnitt im wesentlichen
quadratisch bzw. rechteckig sind. Der Verschlußdeckelstreifen ist mit seinen Außenseitenkanten
klemmend und rastend an den einander zugewandten Innenflächen der nach Art von Flanschen
ausgebildeten Randleisten anliegend eingesetzt.
[0044] An einem Ende des Kunststoff-Hülsenkörperstreifens sind die beiden Randleisten seitlich
nach außen voneinander weg gerichtet. Zwischen den Randleisten und dem übrigen Teil
des Hülsenkörperstreifens sind an diesem Ende Freiräume ausgebildet. Die voneinander
weg gerichteten Randleistenenden bilden eine Sperre, die das Einführen des Kartuschen-Bandmagazines
bei falscher Ausrichtung verhindern.
[0045] In dem obigen Beispiel eines Kartuschen-Bandmagazins können die an den Längsrändern
des Bandmagazins vorzusehenden Einrichtungen zum Positionieren des Bandmagazins (Randausnehmungen
o.dgl.) entweder am Hülsenkörperstreifen oder am Deckelstreifen vorgesehen sein. Das
Kartuschen-Magazin kann sowohl als Ringmagazin als auch als geradliniges Bandmagazin
ausgebildet sein.
[0046] Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel eines Bandmagazins mit
einzelnen Kartuschenkörpern näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines geradlinigen Kartuschen-Bandmagazins mit 10 Kartuschen im
zusammengebauten Zustand,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Oberseite des Kartuschen-Bandmagazins, in der die Oberseite
des Verschlußdeckelstreifens erkennbar ist,
- Fig. 3
- einen Schnitt durch das Kartuschen-Bandmagazin entlang der Linie III-III der Fig.
1, wobei der Deckel- und der Hülsenkörperstreifen des Bandmagazins in nicht miteinander
verrastetem Zustand dargestellt sind,
- Fig. 4
- eine Kartusche des Kartuschen-Bandmagazins im Schnitt entlang der Linie IV-IV der
Fig. 2 bei in dem Verschluß des Schußgeräts eingebrachter Kartusche, aber mit noch
nicht auf die Kartusche einwirkendem Schlagbolzen,
- Fig. 5
- eine Teilschnittansicht der Kartusche nach Fig. 4 bei auf diese einwirkendem Schlagbolzen
und gezündetem Anzünd- sowie Treibladungssatz,
- Fign. 6 bis 9
- diverse Ausführungsbeispiele der Kartusche, wobei sich diese Kartuschen jeweils im
Verschluß des Schußgeräts eingesetzt befinden, und
- Fign. 10 und 11
- Längsschnitte durch eine weitere Ausführungsform einer in dem Verschluß eines Schußgeräts
eingesetzten Kartusche zur Verdeutlichung der Dichtigkeit der Kartusche trotz Verschiebungen
ihres Deckels und zur Verdeutlichung einer Keilvorspannung.
[0047] In den Fign. 1 und 2 ist ein Kartuschen-Bandmagazin aus Kunststoff in Seiten- und
Draufsicht dargestellt. Das Bandmagazin 10 besteht aus zwei rastend miteinander verbundenen
Kunststoff-Streifen, nämlich einem Hülsenkörperstreifen 12 und einem Verschlußdeckelstreifen
14. Der Hülsenkörperstreifen 12 weist mehrere nebeneinanderliegend angeordnete Hülsenkörper
16 auf, die über einen Kunststoff-Rand 17 des Hülsenkörperstreifens 12 miteinander
verbunden sind und jeweils eine kappenartige Kegelstumpf-Form mit flachem dem Verschlußdeckelstreifen
14 abgewandtem Bodenteil 18 aufweisen. Die zum Verschlußdeckelstreifen 14 hin offenen
Hülsenkörper 16 sind durch Verschlußdeckelteile 20 verschlossen, die gelenkig miteinander
verbunden und in einem Kunststoff-Band 21 des im Verschlußdeckelstreifens 14 integriert
sind. Der Hülsenkörperstreifen 12 weist wulstartige Randleisten 22 an seinen beiden
Längsseiten auf. Diese Randleisten 22 stehen nach oben über den Verschlußdeckelstreifen
14 über und schließen diesen klemmend und rastend zwischen sich ein. Sowohl der Hülsenkörperstreifen
12 als auch der Verschlußdeckelstreifen 14 sind einstückig als Kunststoff-Spritzteile
hergestellt. Die Hülsenkörper 16 bilden zusammen mit den Verschlußdeckelteilen 20
die Kartuschenkörper 23. Die im wesentlichen rechteckigen Verschlußdeckelteile 20
sind über als Filmscharniere wirkende Membranen miteinander verbunden. Im Bereich
der Filmscharniere 24 weist der Verschlußdeckelstreifen 14 eine verringerte Dicke
auf. Die Filmscharniere 24 sind an ihren beiden freiliegenden Rändern mit Randausnehmungen
26 versehen. Die Bedeutung dieser Randausnehmungen 26 werden weiter unten noch erläutert
werden.
[0048] Der genauere Aufbau eines Kartuschenkörpers 23 wird nachfolgend anhand von Fig. 3
beschrieben. Das Verschlußdeckelteil 20 weist einen nach unten rechtwinklig abstehenden
geschlossenen Kragenrand 28 auf, der in Draufsicht nach Art einer Sichel verläuft.
In dem von dem Rand 28 definierten Bereich weist das Verschlußdeckelteil 20 eine größere
Dicke auf als im übrigen Bereich. Der Rand 28 läuft zu seinem freien Ende sich konisch
verjüngend zu; die zylindrische Außenfläche 28a des Randes 28 verläuft senkrecht zur
Oberseite des Verschlußdeckelteils 20 und damit parallel zur Längsachse 29 des Kartuschenkörpers
23.
[0049] Einstückig mit dem Verschlußdeckelteil 20 verbunden ist ein Kunststoff-Anzündstift
30, der wie der Rand 28 nach unten vom Verschlußdeckelteil 20 absteht. Der zylindrische
Anzündstift 30 weist in demjenigen Abschnitt, der sich an das mit dem Verschlußdeckelteil
20 verbundene Ende anschließt, einen größeren Durchmesser auf, als im Bereich seines
freien (Schlag-)Endes 32. Dieses freie Ende 32 des Anzündstiftes 30 ist kegelförmig
und spitz zulaufend ausgebildet. Im Übergangsbereich des Abschnittes vergrößerten
Durchmessers zum Abschnitt verringerten Durchmessers des Anzündstiftes 30 ist dieser
mit einer axial offenen Ringnut 34 versehen, so daß sich eine an den Abschnitt vergrößerten
Durchmessers angeformte Dichtlippe 36 ergibt.
[0050] Der Anzündstift 30 befindet sich neben dem sichelartig verlaufenden Rand 28 des Verschlußdeckelteils
20, wobei der dem Anzündstift zugewandte Abschnitt des Randes 28 den Anzündstift 30
teilweise umgibt und parallel zum Umfang des Anzündstiftes 30 verläuft. Im Ringbereich
38 um das mit dem Verschlußdeckelteil 20 verbundene Ende 40 des Anzündstiftes 30 herum
weist der Verschlußdeckelstreifen 14 eine verringerte Dicke auf; der Ringbereich 38
ist nach Art einer Membran oder eines Filmscharniers ausgebildet, die bzw. das eine
axiale Bewegung des Anzündstiftes 30 unter Aufrechterhaltung der Verbindung mit dem
Verschlußdeckelstreifen 14 bzw. dem Verschlußdeckelteil 20 erlaubt. Der Ringbereich
38 verläuft zum Ende 40 des Anzündstiftes 30 hin ansteigend, wobei die Stirnfläche
am Ende 40 des Anzündstiftes 30 mit der Verschlußdeckel-Außenfläche 42 fluchtet, wenn
sich der Anzündstift in der in Fig. 3 dargestellten Rückzugs- oder Anfangsposition
befindet. In dieser Anfangsposition wirkt, wie später noch beschrieben werden wird,
der Schlagbolzen beispielsweise eines Bolzensetzgerätes auf das Ende 40 des Anzündstiftes
30 ein, um den Anzündstift 30 axial in seine Vorschubposition vorzubewegen, in der
das Schlagende 32 mechanisch auf einen im Hülsenkörper 16 untergebrachten Anzündsatz
einwirkt. Bei in seiner Vorschubposition befindlichem Anzündstift 30 befindet sich
die Stirnfläche des Anzündstiftendes 40 unterhalb der Außenfläche 42 des Verschlußdeckelteils,
wobei der Ringbereich 38 zum Ende 40 des Anzündstiftes 30 hin abfallend verläuft.
Wie man anhand von Fig. 3 erkennen kann, weist der Verschlußdeckelteil 20 eine kreisrunde
Ausnehmung 44 auf, in deren Bereich der Anzündstift 30 mit dem Verschlußdeckelteil
20 über den Filmscharnier-Ringbereich 38 verbunden ist.
[0051] Die Ausgestaltung der Hülsenkörper des Hülsenkörperstreifens 12 wird nachfolgend
anhand von Fig. 3 erläutert. Der Hülsenkörper 16 weist einen ersten Aufnahmeraum 46
und einen zweiten Aufnahmeraum 48 auf. Beide Aufnahmeräume 46,48 sind durch eine Trennwand
50 voneinander getrennt und werden im übrigen von der Wandung des Hülsenkörpers 16
begrenzt. Der erste Aufnahmeraum 46 dient zur Aufnahme des Anzündstiftes 30 und des
bereits oben erwähnten Anzündsatzes 52. Der erste Aufnahmeraum 46 weist demzufolge
einen im wesentlichen zylindrisch nach Art einer Sacklochbohrung ausgebildeten Teilraum
auf, wobei der Grund der Bohrung als Vertiefung 53 ausgestaltet ist. Im Bereich seiner
Öffnung 54 weist der 54 weist der erste Aufnahmeraum 46 einen vergrößerten Durchmesser
auf, was die Einführung des Anzündstiftes 30 beim Aufsetzen des Verschlußdeckelstreifens
14 auf den Hülsenkörperstreifen 12 erleichtert. Der zweite Aufnahmeraum 48 weist die
Öffnung 55 auf.
[0052] Neben dem bisher beschriebenen im wesentlichen zylindrischen ersten Teilraum 56 umfaßt
der erste Aufnahmeraum 46 auch noch einen zweiten Teilraum 58, der im Bereich des
kegelförmigen Endes 53 des ersten Teilraumes 56 in diesen mündet. Über die Kegelwand
des ersten Teilraumes sind beide Teilräume miteinander verbunden. Der zweite Teilraum
58 dient zur Aufnahme des Anzündsatzes 52, der zum Teil aber auch im ersten Teilraum
56 und zwar im Bereich von dessen kegelförmigen Ende 53 untergebracht ist. Der zweite
Teilraum 58 ist von dem zweiten Aufnahmeraum 48 durch die Trennwand 50 getrennt.
[0053] Der zweite Aufnahmeraum 48 dient zur Aufnahme des Treibladungssatzes 60, der durch
die bei gezündetem Anzündsatz 52 entstehenden Verbrennungsgase gezündet wird. Der
zweite Aufnahmeraum 48 reicht bis in den Bereich des Bodens 18 des Hülsenkörpers 16,
wo der Hülsenkörper 16 auf seiner Innenseite eine in Fig. 3 bei 62 angedeutete Sternprägung
zur Erzeugung von Sollbruchstellen aufweist.
[0054] Anhand von Fig. 3 kann aber auch eine weitere Besonderheit des Kartuschenkörpers
23 abgelesen werden. Der Verschlußdeckelteil 20 weist einen Ringflansch 80 auf, der
von der Oberseite 42 des Verschlußdeckelteils 20 absteht. Das Verschlußdeckelteil
20 ist so weit in den Hülsenkörper 16 eingesteckt, daß sein Flansch 80 innen an dem
Hülsenkörper 16 anliegt. Auch der Hülsenkörper 16 weist einen Flansch 82 auf, bei
dem es sich im wesentlichen um eine Verlängerung der Wandung des Hülsenkörpers 16
handelt. Die Dimensionierungen, insbesondere die Dickenabmessungen beider Flansche
80,82 sind derart gewählt, daß sich in dem Bereich, in dem sich die beiden Flansche
berühren, ein keilförmiger Abschnitt 84 bildet, der sich mit zunehmendem Abstand von
der Oberseite 42 des Verschlußdeckelteils 20 verjüngt. Dies ist insbesondere anhand
der noch zu beschreibenden Fign. 4 und 5 zu erkennen. An ihren freien Enden 86,88
weisen die beiden Flansche 80,82 eine ineinandergreifende Verzahnung auf, die als
Rastverbindung zwischen jedem Verschlußdeckelteil 20 und dem zugehörigen Hülsenkörper
16 dient. In der Draufsicht gemäß Fig. 2 betrachtet, bildet sich also pro Kartuschenkörper
23 eine Vertiefung 90. Die Ausrichtung der beiden Flansche 80,82 von Verschlußdeckelteil
20 und Hülsenkörper 16 relativ zur Längsachse 29 des Kartuschenkörpers 23 ist derart
gewählt, daß der aus beiden Flanschen 80,82 zusammengesetzte Flansch 84 des Kartuschenkörpers
23 (s. Fign. 4 und 5) in einem Winkel von 10° zur Längsachse 29 verläuft. Damit entspricht
der Flansch 84 bezüglich seiner Ausrichtung der Konizität des Kartuschenkörpers 23.
Über den Flansch 84 sind die Kartuschenkörper 23 mit dem Transportstreifen des Bandmagazins
10 verbunden. Der Flansch 84 eines Kartuschenkörpers 23 ist derjenige Abschnitt, der
bei in dem Verschluß befindlichem Kartuschenkörper über den Zwischenraum zwischen
dem Kartuschenlager und dem Verschlußboden nach außen bis außerhalb des Verschlusses
führt.
[0055] Nachfolgend wird anhand der in den Fign. 4 und 5 gezeigten Querschnittsansichten
einer zusammengebauten Kartusche 23 deren Funktionsweise näher erläutert.
[0056] Die Kartusche 23 befindet sich dabei in dem (teilweise dargestellten) geschlossenen
Bolzensetzgerät, das aus dem Kartuschenlager 94 und dem Verschlußboden 96 besteht.
[0057] Im zusammengebauten Zustand des Bandmagazins 10, bei dem der Verschlußdeckelstreifen
14 auf den Hülsenkörperstreifen 12 aufgesteckt ist, ist der Rand 28 des Verschlußdeckelteils
20 in den zweiten Aufnahmeraum 48 eingetaucht, wobei seine Außenfläche 28a an der
den zweiten Aufnahmeraum 48 im Bereich von dessen Öffnung 55 begrenzenden Innenfläche
50a des Hülsenkörpers 16 und der Trennwand 50 dicht anliegt. Die Flächen 28a und 50a
verlaufen parallel zueinander und sind als Paßflächen ausgebildet. Bei in den Hülsenkörper
16 eingesetztem Deckelteil 20 ist der Anzündstift 30 in den ersten Teilraum 56 des
ersten Aufnahmeraumes 46 eingetaucht, wobei sein Schlagende 32 im Abstand zur kegelförmigen
Vertiefung 53 am Ende des ersten Teilraumes 56 angeordnet ist. Der Anzündstift 30
befindet sich zunächst in seiner Rückzugsposition, in der die Stirnfläche seines mit
dem Verschlußdeckelteil 20 verbundenen Endes 40 über die Oberfläche 42 des Verschlußdeckelteils
20 übersteht. Während der Treibladungssatz 60 den Bereich des zweiten Aufnahmeraumes
48 unterhalb des Verschlußdeckelteil-Randes 28 vollständig ausfüllt, weist der Anzündsatz
52 auf seiner dem Schlagende 32 zugewandten Seite einen Hohlraum 64 auf. Dieser Hohlraum
wird durch die Art der Einbringung des Anzündsatzes bei der Laborierung erzeugt. Der
Anzündsatz 56 wird als Naßladungspille zunächst in den ersten Teilraum 56 des ersten
Aufnahmeraumes 46 eingebracht. Anschließend wird die Naßladungspille mit Hilfe eines
Eindrückstempels mit kegelförmigem Ende bis weit in den Aufnahmeraum 46 hineingedrückt,
wobei das Material des Anzündsatzes 52 sowohl in den zweiten Teilraum des ersten Aufnahmeraumes
46 als auch in die kegelförmige Vertiefung des ersten Teilraumes 56 hineingedrückt
wird. Aufgrund der kegelförmigen Ausgestaltung des Endes des Eindrückstempels wird
das sich im ersten Teilraum 56 befindende Material des Anzündsatzes 52 in die in den
Fign. 6 und 8 dargestellte Form gebracht, die im wesentlichen einem Hohlkegel gleicht.
Das kegelförmige Ende 53 des ersten Teilraumes 56 des ersten Aufnahmeraumes 46 ist
also mit Anzündsatzmaterial in relativ geringer Schichtdicke bedeckt. Beim Trocknen
des als Naßladung eingebrachten Anzündsatzes 52 behält dieser seine Form bei.
[0058] Zum Auslösen der Kartusche wirkt der in den Fign. 4 und 5 bei 66 angedeutete Schlagbolzen
auf das mit dem Verschlußdeckelteil 20 verbundene Ende 40 des Anzündstiftes 30 ein,
woraufhin dieser sich innerhalb des ersten Aufnahmeraumes in Längsrichtung axial vorschiebt.
Der Schlagbolzen 66 ist in einer Führungsbohrung 98 des Verschlußbodens 96 axial verschiebbar
geführt. Er weist eine dem Kartuschenlager 94 abgewandte Ringschulter 100 auf, die
an einer dem Kartuschenlager 94 zugewandten Gegen-Ringschulter 102 gasdicht anliegt,
wenn sich der Schlagbolzen 66 in seiner Rückzugposition befindet, in der er mit seinem
Schlagende 32 an das mit dem Verschlußdeckelteil 20 verbundene Ende 40 des Anzündstifts
30 anliegt. Zur Vorbewegung des Schlagbolzens 66 wirkt auf dessen dem Kartuschenkörper
23 abgewandten (nicht dargestellten) Ende impulsförmig eine Kraft ein; der Geräte-Schlagbolzen
ist also sozusagen zweigeteilt. Bei der Vorbewegung des Anzündstifts 30 infolge der
Einwirkung des Schlagbolzens 66 wirkt die kegelförmige Schlagspitze 32 des Anzündstifts
30 auf die Anzündsatzschicht am kegelförmigen Ende 53 des ersten Aufnahmeraumes 46
ein. Hierbei wird in der Anzündsatzschicht Reibungswärme erzeugt, die schließlich
zur Zündung des Anzündsatzmaterials führt. Die Reibungswärme wird in weit überwiegendem
Maße aufgrund des relativ langen Reibweges des Schlagendes 32 in der Anzündsatzschicht
erreicht; der Druck, mit dem das Schlagende 32 des Anzündstiftes 30 auf das Anzündmaterial
einwirkt, spielt eher die untergeordnete Rolle. Die Wahl des Materials des Hülsenkörpers
16 (Kunststoff) begünstigt die Zündung des Anzündsatzes 52, da die in diesem erzeugte
Reibungswärme wegen der relativ schlechten Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff kaum
abgeführt wird. Sobald der Anzündsatz 52 gezündet ist, entwickeln sich Verbrennungsgase.
Der rasch ansteigende Gasdruck im ersten Aufnahmeraum drückt die Dichtlippe 36 des
Anzündstiftes 30 gegen die Innenwand des ersten Aufnahmeraumes und sorgt damit für
einen gasdichten Abschluß des ersten Aufnahmeraumes 46 nach außen und einen hohen
Anpreßdruck, durch den der Anzündstift 30 gegen ein Verschieben in Richtung auf seine
Rückzugposition gesichert ist. Der Gasdruckanstieg führt schließlich zum Aufbersten
der Trennwand 50, die insoweit (auch) die Funktion einer Berstwand übernimmt. Die
aus dem ersten Aufnahmeraum 46 in den zweiten Aufnahmeraum 48 überströmenden heißen
Verbrennungsgase zünden den Treibladungssatz 60, woraufhin der Hülsenkörper 16 im
Bodenbereich 18 aufreißt und den Gasstrom freigibt. Die hier beschriebene Situation
ist in Fig. 5 zeichnerisch wiedergegeben.
[0059] Sollte der Verschlußdeckelteil 20 im Ringbereich 38 infolge der mechanischen Einwirkungen
des Schlagbolzens 66 undicht oder geschwächt sein, kann über den ersten Aufnahmeraum
46 am Anzündstift 30 vorbei Gas aus dem Kartuschenkörper 23 nach oben entweichen.
Dies hat eine Zurückbewegung des Schlagbolzens 66 zur Folge. Dabei schlägt der Schlagbolzen
66 mit seiner Schulter 100 an der Schulter 102 der Führungsbohrung 98 im Verschlußboden
96 an. Die Anlage dieser beiden Schultern ist gasdicht, weshalb der Schlagbolzen 66
den Verschlußboden 96 ventilartig abdichtet.
[0060] Anhand der Darstellung gemäß Fig. 5 soll nachfolgend kurz das Keilspaltprinzip erläutert
werden, das im sich konisch verjüngenden Flanschabschnitt 84 des Kartuschenkörpers
23 zur Geltung kommt. In diesem Flanschabschnitt 84 wirkt der im Innern des Kartuschenkörpers
23 entstehende Gasdruck in Richtung der Flanscherstreckung. Aufgrund der Plastizität
des Kunststoffmaterials von Hülsenkörper und Verschlußdeckel kommt es im Bereich des
deckelseitigen Endes des Kartuschenkörpers 23 zu einer Materialpressung. Diese Materialpressung
hat normalerweise eine Materialextrusion über den Zwischenraum zwischen dem Kartuschenlager
94 und dem Verschlußboden 96, der vom Flansch 84 ausgefüllt ist, zur Folge. Da sich
jedoch dieser Zwischenraum wie der Flansch 84, der aus den beiden Flanschen 80 und
82 zusammengesetzt ist, in Ausbreitungsrichtung der Gasdruckwelle verjüngt, kommt
es zu einer Keilspaltwirkung, über die die Materialpressung auf am dem Verschlußdeckelteil
20 abgewandten Ende des Flansches 84 abgebaut wird, bei denen die Plastizität des
Kunststoffmaterials der Pressung standhält.
[0061] Wie man anhand der Fign. 4 und 5 erkennen kann, befindet sich das Schlagende 32 des
Anzündstiftes 30 in dessen Rückzugposition (Fig. 4) im Abstand zur kegelförmigen Vertiefung
53 des ersten Aufnahmeraumes 46, während die Kegelfläche des Schlagendes 32 bei in
seiner Vorschubposition befindlichem Anzündstift 30 (Fig. 5) an der Kegelfläche der
Vertiefung des ersten Aufnahmeraumes 46 anliegt. Damit der Anzündstift 30 in axialer
Richtung zum Anstoßen an die kegelförmige Vertiefung 53 des ersten Aufnahmeraumes
46 vorbewegt werden kann, ist die Ebene, in der die Öffnung 54 des ersten Aufnahmeraumes
46 liegt, vom den Anzündstift 30 mit dem dem Deckelteil 20 verbindenden Ringbereich
38 beabstandet. Bei in seiner Vorschubposition befindlichem Anzündstift 30 erstreckt
sich der Ringbereich 38 um das Ende 40 des Anzündstiftes 30 herum zum Teil in diesem
Freiraum oberhalb der Öffnung 54 des ersten Aufnahmeraumes 46 (s. Fig. 5).
[0062] Wie anhand von Fig. 2 zu erkennen ist, weisen die Ränder 22 des Hülsenkörperstreifens
12 äußere Randausnehmungen 72 auf, die in Höhe der die einzelnen Verschlußdeckelteile
20 verbindenden Filmscharniere 24 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 72 erstrecken
sich nicht über die gesamte Dicke der Ränder 22. Durch die Ausnehmungen 72 wird das
Maß vorgegeben, um das das Bandmagazin 10 vorgeschoben werden muß, um die nächste
Kartusche 23 zu laden.
[0063] Beide Ränder 22 sind an einem Ende des Hülsenkörperstreifens 12 von dessen übrigen
Teil getrennt und verlaufen nach außen voneinander weg gerichtet. Die Breite des Hülsenkörperstreifens
12 an diesem Ende ist also größer als im übrigen Bereich des Hülsenkörperstreifens.
Dadurch wird ein falsches Einführen des Bandmagazins 10 in das Schußgerät verhindert.
[0064] Das in den Figuren dargestellte Bandmagazin 10 bzw. die in diesem integrierten Kartuschen
23 weisen die nachfolgend aufgeführten Merkmale und Eigenschaften auf. Das gesamte
Bandmagazin 10 besteht lediglich aus zwei gespritzten Kunststoffteilen, nämlich dem
Hülsenkörperstreifen 12 und dem Verschlußdeckelstreifen 14. Entsprechend besteht eine
jede Kartusche 23 lediglich aus dem Kunststoff-Hülsenkörper 16 und dem Kunststoff-Verschlußdeckelteil
20. Durch das kegelförmige Schlagende 32 des Anzündstiftes 30 und die kegelförmige
Vertiefung 53, in der ein Teil des Anzündsatzes 52 untergebracht ist, wird die zum
Zünden des Anzündsatzes 52 erforderliche Reibungsenergie beim Einwirken des Schlagendes
32 auf den Anzündsatz durch einen relativ großen Reibungsweg erzeugt. Aufgrund dieses
Anstich-Anzündungsprinzips kann der Anzündsatz 52 trotz dessen Anordnung zwischen
zwei relativ weichen Kunststoffteilen, nämlich dem Anzündstift-Schlagende 32 und der
Wandung der Vertiefung 53 in dem ersten Aufnahmeraum 46 bei entsprechend geringen
Anzündkräften sicher gezündet werden. Der Anzündstift 30 ist einstückig mit den Verschlußdeckelteilen
verbunden.
[0065] Der Anzündsatz 52 ist relativ tief in den Hülsenkörper 16 eingebracht, so daß Verschmutzungen
im Bereich der Hülsenkörperöffnung 54,55 und damit Undichtigkeiten der Verschlußdeckelteile
nicht auftreten. Der Anzündsatz 52 läßt sich durch bloße axiale Einbringung einer
Satzpille in dem ersten Aufnahmeraum 46 unterbringen. Diese axiale Einbringung ist
fertigungstechnisch recht einfach und damit kostengünstig zu realisieren. Bei dem
Werkzeug hierfür handelt es sich z.B. um einen axial verschiebbaren Stempel, der die
Satzpille axial in den ersten Aufnahmeraum 46 bis in dessen kegelförmige Vertiefung
64 hineindrückt. Mehrere derartiger Stempel können gleichzeitig arbeiten, um gleichzeitig
eine Vielzahl von Kartuschen mit den Anzündsätzen zu bestücken. Dies ist einfacher,
schneller und kostengünstiger als die bisher übliche Einbringung von Anzündsätzen
durch "Einschmieren" des Anzündsatzes in die Bodenfalten von Hülsen oder Kartuschen
unter Zuhilfenahme eines rotierenden schraubenzieherartigen Werkzeugs. Die seitliche
Anordnung des Anzündsatzes läßt im Brand- oder Erhitzungsfall außerhalb des Schußgerätes
eine gefahrlose Verpuffung des Anzündsatzes entstehen, ohne daß eine Überzündung auf
den Treibladungssatz erfolgt.
[0066] Im Bereich der kegelförmigen Vertiefung des ersten Aufnahmeraumes 46 ist die Hülsenkörperwand
16 relativ dünn, was in den Figuren bei 74 angedeutet ist und durch eine in der kegelförmigen
Vertiefung 53 ausgebildeten Ausnehmung 76 erzeugt ist. Aufgrund der besonderen Anordnung
des Anzündsatzmaterials in Trichterform und des oben beschriebenen Anzündprinzips
kann eine sichere Anzündung des Treibladungssatzes mit weniger Anzündsatzmaterial
erzielt werden. Damit treten auch weniger Rückstände in dem Schußgerät und geringere
Schadstoffemissionen auf. Schließlich verbleibt mehr Platz in der Kartusche für den
Treibladungssatz.
[0067] Der als Dichtlippe wirkende Rand 28 des Verschlußdeckelteils 20 wird durch den Gasdruck
bei gezündetem Treibladungssatz sicher gegen die Hülsenkörper-Innenwand gepreßt, so
daß über den Verschlußdeckelteil 20 kein Gas austreten kann und der Anzündstift 30
festgeklemmt gehalten wird. Die Gasdichtigkeit in dem in Druckausbreitungsrichtung
weder vom Kartuschenlager 94 noch vom Verschlußboden 96 verschlossenen Zwischenraum,
in dem der Flansch 84 des Kartuschenkörpers 23 angeordnet ist, wird eine Materialextrusion
durch die Keilspaltwirkung verhindert. Damit ist es möglich, als Kunststoffmaterial
für Hülsenkörper und Verschlußdeckelteil des Kartuschenkörpers 23 Polypropylen einzusetzen.
Die Dichtigkeit an der Grenzfläche zwischen dem Flansch 80 des Verschlußdeckelteils
20 und dem Flansch 82 des Hülsenkörpers 16 wird ebenfalls aufgrund der Keilspaltwirkung
im keilförmig sich verjüngenden Flanschabschnitt 84 des Kartuschenkörpers 23 erzielt,
indem nämlich aufgrund der starken auf Kartuschenlager 94 und Verschlußboden 96 wirkenden
Pressung eine gasdichte Anlage der Flansche 80 und 82 erzielt wird. Der Anzündstift
30 ist auch bei gezündetem Treibladungssatz 60 festgeklemmt gehalten, und zwar durch
die Anpreßkräfte des Verschlußdeckelteilrandes 28, die über die Trennwand 50 auf den
Anzündstift 30 wirken.
[0068] Sollten dennoch Verbrennungsgase über den Verschlußdeckelteil 20 austreten, so wird
ihre Weiterleitung an eine benachbarte Kartusche infolge der Randausnehmungen 26 der
Filmscharniere 24 des Verschlußdeckelstreifens 14 verhindert. Diese Randausnehmungen
26 wirken in dem oben beschriebenen Fall wie Entlastungslöcher bzw. -öffnungen, über
die die Gase austreten können, bevor sie die benachbarte Kartusche 23 erreichen.
[0069] Die als Bänder hergestellten Hülsenkörperstreifen und Verschlußdeckelstreifen können
so im Gitter gespritzt werden, daß eine Mehrfachhandhabung bei der Herstellung mit
einfachsten Mitteln möglich ist. Mehrere Hülsenkörperstreifen und mehrere Verschlußdeckelstreifen
werden also separat voneinander hergestellt. Daraufhin werden die im Gitter angeordneten
Hülsenkörper mit den Anzünd- und den Treibladungssätzen bestückt. Anschließend wird
das Verschlußdeckelteilgitter aufgesetzt. Die Einführung der Anzündstifte in die Öffnungen
54 der Hülsenkörper wird dabei durch die im Öffnungsbereich vergrößerten ersten Aufnahmeräume
erleichtert. Da die Ränder 28 der Verschlußdeckelteile 20 bei in Rückzugsposition
befindlichen Anzündstiften 30 über deren Dichtlippen 36 nach unten überstehen, sind
die Ränder 28 bereits in die Hülsenkörper eingetaucht, bevor der Anzündstift bei unvorsichtigem
Aufsetzen der Verschlußdeckelteile umgedrückt werden können. Auch ein nicht koaxial
zum ersten Aufnahmeraum 46 verlaufender Anzündstift 30 kann demzufolge bei der Herstellung
der Bandmagazine zuverlässig und problemlos in den ersten Aufnahmeraum 46 eingeführt
werden.
[0070] Beim Betrieb der Kartusche 23 zwingen die in dem ersten Aufnahmeraum 46 trichterförmig
angeordnete Anzündsatzmenge und die Vertiefung 53 auch bei einer Deformation des Anzündstiftes
30 diesen ins "Zünderzentrum" und gewährleistet damit die korrekte Funktion.
[0071] Nachfolgend werden anhand der Fign. 6 bis 11 andere Ausführungsbeispiele für den
Keilspalt im Flansch des Kartuschenkörpers beschrieben, wobei der sich jeweils bildende
Keilspalt durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Sofern möglich, sind den in
den Fign. 1 bis 5 dargestellten Teilen gleichende Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0072] Wie bei dem in den Fign. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kartuschenkörpers
23 ist auch der Flansch 104 des in Fig. 6 dargestellten Kartuschenkör-pers 106 über
das deckelseitige Ende des Kartuschenkörpers 106 nach hinten überstehend ausgebildet.
Der Flansch 104 verläuft dabei in einem Winkel von ca. 10° zur Längsachse 29 des Kartuschenkörpers
106. Der Verschlußboden 96 weist wie in dem Beispiel der Fign. 1 bis 5 einen in den
durch den Ringflansch 104 umschlossenen Raum eintauchenden Vorsprung auf, der mit
seinen Seitenflächen an den Innenflächen des Flansches 104 und mit seiner Vorderfläche
auf dem Verschlußdeckelteil 108 aufliegt. Der Flansch 104, der aus einem Flansch 110
des Verschlußdeckelteils 108 und einem Flansch 112 des Hülsenkörpers 114 zusammengesetzt
ist, stellt nicht lediglich die Verlängerung der Seitenwand des Hülsenkörpers 114
dar, sondern ist radial nach außen versetzt zum Hülsenkörper 114 angeordnet. Im Übergangsbereich
zwischen Flansch 104 und Hülsenkörper 114 ist das Material umgelenkt, so daß ein gestufter
Bereich 116 entsteht. Im Anschluß an diese Umlenkung 116 schließt sich der sich mit
zunehmendem Abstand vom Hülsenkörper und Verschlußdeckelteil verjüngende Flansch 104
an. Die Umlenkung stellt einen Widerstand für das durch den Gasdruck belastete Kunststoffmaterial
des Kartuschenkörpers 106 dar; bereits diese Maßnahme reduziert die Tendenz einer
Materialextrusion, die gänzlich unterdrückt wird durch die Keilspaltwirkung im sich
konisch verjüngenden Flansch 104, der den sich konisch verjüngenden Zwischenraum zwischen
dem Kartuschenlager 94 und dem Verschlußboden 96 ausfüllt.
[0073] Ein weiteres Beispiel für einen dem Verjüngungsflansch vorgelagerten Umlenkungsbereich
ist in Fig. 7 dargestellt. Der Umlenkungsbereich 116 in diesem Ausführungsbeispiel
erstreckt sich über nahezu 180°, im vorliegenden Fall über etwa 160° bis 170°. Damit
bildet sich ein gestülpter Flansch 118 des Kartuschenkörpers 120 der Fig. 7. In seinem
nach unten weisenden Abschnitt, also in seinem sich an die Umlenkung 116 anschließenden
Abschnitt, ist der Flansch 118 keilförmig verjüngt. Die Wirkungsweise des Kartuschenkörpers
120 zur Verhinderung von Materialextrusionen ist wie bei dem in Fig. 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel. Der Verschlußdeckelteil 122 des Kartuschenkörpers 120 verläuft
oberhalb des freien Endes des Flansches 118. Demzufolge weist der Verschlußboden 96
eine Aussparung auf, in die bei geschlossenem Verschluß der Verschlußdeckelteil 122
eingetaucht ist. Das Kartuschenlager 94 weist einen dem Verschlußboden 96 zugewandten
Kragen auf, der in den Zwischenraum zwischen dem Hülsenkörpers 124 und dem Flansch
118 hineinragt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind die die Transportausnehmungen
72 aufweisenden Längsränder 22 des Bandmagazins 10 von den Enden des am Verschlußdeckelteil
122 angeformten Flansch gebildet. Im Gegensatz dazu sind bei dem in Fig. 9 dargestellten
Ausführungsbeispiel die Längsränder 22 mit ihren Transportausnehmungen 72 von dem
sich an den Hülsenkörper 124 anschließenden Flansch 126 gebildet. Das freie Ende 128
dieses Flansches 126 ist um das freie Ende 130 des Flansches 132 gelegt, der mit dem
Verschlußdeckelteil 133 verbunden ist. Der Verschlußdeckelteil 133 des Kartuschenkörpers
134 gemäß Fig. 9 verläuft oberhalb des Endes 126 des Flansches 128. Der Flansch 118
ist ebenfalls über einen Umlenkungsbereich 137 mit dem eigentlichen Kartuschenkörper
134 verbunden. In dem sich an den Umlenkungsbereich 137 anschließenden Abschnitt des
Flansches 136 ist dieser zur Erzielung der Keilspaltwirkung zu den Enden 130,128 konisch
zulaufend ausgebildet.
[0074] Ein weiteres Beispiel für einen keilförmig ausgebildeten Flansch ist in Fig. 8 dargestellt.
Die Oberseite des Verschlußdeckelteils 138 dieses Kartuschenkörpers 140 ist mit der
Oberseite des Magazinstreifens abschließend vorgesehen. An den Hülsenkörper 142 schließt
sich der Hülsenkörper-Flansch 144 an, in dessen Abschnitt der als sich verjüngender
Randabschnitt des Verschlußdeckelteils 138 ausgebildete Deckel-Flansch 146 anliegt.
Der Flansch 144 verläuft in einem Winkel von ca. 50° bis 60° zur Längsachse 29 des
Kartuschenkörpers 140, wobei die Außenfläche des Flansches 144 und die Außenfläche
des Flansches 146 (Oberseite des Verschlußdeckelteils 138) winklig zueinander verlaufen.
In diesem Bereich entsteht der keilförmige Flansch 148 des Kartuschenkörpers 140.
Der auf diese Weise gebildete Keilspalt ist im Vergleich zu den zuvor beschriebenen
flachliegend.
[0075] Anhand der Fign. 10 und 11 wird ein letztes Ausführungsbeispiel der Ausbildung des
keilförmigen Flansches des Kartuschenkörpers beschrieben, wobei anhand dieses Ausführungsbeispiels
erläutert werden soll, wie die Keilspaltwirkung durch eine Vorspannung des keilförmigen
Flansches erhöht werden kann. Wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fign. 1 bis
6 verläuft auch bei dem Kartuschenkörper 150 der keilförmige Flansch 152 nach hinten
über das deckelseitige Ende des Kartuschenkörpers 150 hinaus, wobei er sich sozusagen
als Verlängerung der Wandung des Hülsenkörpers 154 darstellt. Der Flansch 152 des
Kartuschenkörpers 150 ist aus einem Flansch 156 des Hülsenkörpers 154 und aus einem
Flansch 158 des Verschlußdeckelteils 160 zusammengesetzt. Der Verschlußboden 96 weist
wiederum einen vorstehenden Bereich 162 auf, mit dem er bei geschlossenem Verschluß
in die von dem Deckel-Flansch 158 begrenzte Vertiefung hineinragt. Dabei liegt er
mit seinen Seitenflächen 164 an der Innenfläche 166 des Flansches 158 an. Die dem
Verschlußdeckelteil 160 zugewandte Vorderseite 168 des vorstehenden Teils 162 des
Verschlußbodens 96 ist mit Abstand zum Verschlußdeckelteil 160 angeordnet, wenn sich
die Flächen 164 und 166 berühren (s. Fig. 10). Bei Explosion der Treibladung in dem
Kartuschenkörper 150 wirkt auf das Verschlußdeckelteil 160 eine Kraft, die das Verschlußdeckelteil
160 gegen den Verschlußboden 96 drückt. Gleichzeitig damit aber entsteht eine Verstärkung
der Verspannung der Flansche 158 und 156, so daß die Keilspaltwirkung, die in diesem
Bereich wegen des keilförmig verlaufenden aus den Flanschen 156 und 158 bestehenden
Flansches 152 sowieso besteht, noch verstärkt wird. Durch Ausgestaltung des Schußgerätes
und der Kartusche gemäß Fig. 10, daß nämlich bei geschlossenem Geräteverschluß sich
zwischen Verschlußdeckelteil 160 und vorstehendem Teil 162 des Verschlußbodens 96
ein freibleibender Spalt bildet, kann also die Keilspaltwirkung im Bereich des Flansches
156 noch verstärkt werden.
[0076] Anhand von Fig. 11 soll für das Ausführungsbeispiel des Kartuschenkörpers 150 noch
der Sinn und Zweck der zueinander parallelen und konzentrisch zur Längsachse 29 des
Kartuschenkörpers 150 verlaufenden Paßflächen zwischen dem Verschlußdeckelteil 160
und dem Hülsenkörpers 164 erläutert werden. Verlaufen nämlich die Paßflächen 170,172
in Richtung der Längsachse 29 des Kartuschenkörpers 150, bleiben Verschlußdeckelteil
160 und Hülsenkörper 154 in gasdichter Anlage miteinander, auch wenn der Verschlußdeckelteil
160 aufgrund des entstehenden Gasinnendrucks innerhalb des Kartuschenkörpers 150 von
dem Hülsenkörpers 154 abgehoben wird. Dies kann beispielsweise eintreten, wenn die
Kartusche gezündet wird, obwohl der Geräteverschluß noch nicht verschlossen ist. Anhand
von Fig. 11 zeigt sich aber auch, daß der Zwischenraum zwischen Kartuschenlager 94
und dem vorstehenden Teil 162 des Verschlußbodens 96 sich nicht nennenswert vergrößert,
wenn der Geräteverschluß nicht vollständig verschlossen ist. Dies liegt an der Ausrichtung
des Flansches 152, der in einem Winkel von wenigen Grad, vorzugsweise etwa 10° zur
Längsachse 29 des Kartuschenkörpers 150 verläuft.
1. Kartusche aus Kunststoff für ein Schußgerät, insbesondere ein Bolzensetzgerät, mit
- einem einen Flansch (84;104;118;136;148;152) aufweisenden Kartuschenkörper (23;106;120;134;
140;150), der einen einseitig offenen Hülsenkörper (16;114;124;142;154) aus Kunststoff
zur Aufnahme eines Treibladungssatzes (60) und eines Anzündsatzes (52) zum Zünden
des Treibladungssatzes (60) und einen Deckel (20;108;122;133; 138;160) aus Kunststoff
zum Verschließen des offenen Endes des Hülsenkörpers (16;114;124;142; 154) aufweist,
wobei sich der Flansch (84;104; 118;136;148;152) an dem deckelseitigen Ende des Hülsenkörpers
(16;114;124;142;154) befindet,
dadurch gekennzeichnet,
- daß sich der Flansch (84;104;118;136;148;152) des Kartuschenkörpers (23;106;120;134;140;150)
in demjenigen Abschnitt, in dem er in Ausbreitungsrichtung der bei Zündung des Treibladungssatzes
(60) entstehenden Druckwelle verläuft, zumindest über einen Teil dieses Abschnitts
- in Ausbreitungsrichtung - verjüngt.
2. Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (84;104;118;136;148;152)
des Kartuschenkörpers (23;106;120;134;140;150) zumindest abschnittsweise von einem
Flansch (82;112;126;144; 156) des Hülsenkörpers (16;114;124;142;154) und einem Flansch
(80;110;132;146;158) des Deckels (20; 108;122;133;138;160) bei von diesen verschlossenen
Hülsenkörper (16;114;124;142;154) gebildet ist, wobei diese beiden aneinanderliegenden
Flansche (82;112;126;144;156;80;110;132;146;158) zumindest teilweise den sich verjüngenden
Abschnitt des Kartuschenkörper-Flansches (84;104;118;136;148;152) bilden.
3. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flansch (84;104;118;136;
148;152) des Kartuschenkörpers (23;106;120;134; 140;150) in einem spitzen Winkel zur
Längsachse (29) des Kartuschenkörpers (23;106;120;134;140; 150) über dessen deckelseitiges
Ende hinaus erstreckt.
4. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (84;104;118;136;148;152)
des Kartuschenkörpers (23;106;120;134;140;150) ausgehend vom deckelseitigen Ende des
Kartuschenkörpers (23;106;120;134;140;150) gestülpt ist und einen abgewinkelten Abschnitt
aufweist, in dem er sich zumindest über einen Teil dieses Abschnitts verjüngt.
5. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch
(84;104;118;136; 148;152) des Kartuschenkörpers (23;106;120;134; 140;150) in seinem
sich verjüngenden Abschnitt in einem Winkel von 5° bis 15°, vorzugsweise 10°, zur
Längsachse (29) des Kartuschenkörpers (23;106;120; 134;140;150) verläuft.
6. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flansch (84;104;118;136;
148;152) des Kartuschenkörpers (23;106;120;134; 140;150) im wesentlichen radial von
dem deckelseitigen Ende des Kartuschenkörpers (23;106;120;134; 140;150) aus erstreckt.
7. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel
(20;108;122;133;138; 160) bei in das offene Ende des Hülsenkörpers (16; 114;124;142;154)
eingesetztem Zustand mit einer Außen-Berührungsfläche (28a) an einer Innen-Berührungsfläche
(50a) des Hülsenkörpers (16;114;124; 142;154) anliegt und daß die Innen- und die Außen-Berührungsflächen
(28a,50a) parallel und konzentrisch zur Längsachse (29) des Kartuschenkörpers (23;106;120;134;140;150)
verlaufen.
8. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel
(20;108;122;133;138; 160) mit dem Hülsenkörper (16;114;124;142;154) verrastbar ist.
9. Kartusche nach Anspruch 8 soweit auf einen der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (20;108;122;133;138;160) und der Hülsenkörper (16;114;124;142;154)
miteinander verrastbare Flansche (82;112;126;144;156;80;110;132;146;158) aufweisen.