[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen abwerfbaren Treibkäfig mit Führungsband für
ein unterkalibriges flügelstabilisiertes Geschoß gemäß den Merkmalen im Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
[0002] Die Treffgenauigkeit und Leistung von unterkalibrigen Geschossen, die im Rohr einer
Rohrwaffe über den Treibkäfig beschleunigt werden, können durch geringste Störeinflüsse
beim Ablösen des Treibkäfigs, bzw. beim Trennvorgang des Treibspiegels vom Fluggeschoß
erheblich verringert werden. Solche Störungen treten z. B. bei unterkalibriger Wuchtmunition
durch unsymmetrisches Ablösen der Treibkäfigsegmente auf. Dieses wird bedingt durch
ein ungleichmäßiges Zerreißen des die einzelnen Treibkäfigsegmente umschließenden
Halte- bzw. Führungsbandes. Um ein Zerreißen des Halte- bzw. Führungsbandes an den
Teilungsebenen zu ermöglichen, ist es bekannt, nach Aufbringen des Haltebandes von
außen Sollbruchstellen, bzw. Querschnittsschwächungen durch Einsägen, Einfräsen oder
Kerben (Eindrücken eines heißen Stempels) vorzusehen.
(Siehe z. B. Munitionsmerkblatt 1315-9218-3 Blatt 1, Seite 3, Abs. 7.2 "Vorgang nach
Verlassen des Rohres").
[0003] Eine derartige Sollbruchstelle führt aufgrund des verkleinerten Querschnitt zwar
zu einer Spannungskonzentration in diesem Bereich, aber aufgrund der extrem hohen
dynamischen Beanspruchungsgeschwindigkeit - im Gegensatz zu einer statischen Beanspruchung,
bei der je nach Kunststoffmaterial Dehnungen von ca. 70 bis 200% auftreten können
- auch zu einer starken Verfestigung des Kunststoffmateriales in diesem Bereich. Dadurch
wird die Dehnung auf das gesamte Halteband übertragen, bzw. auf einen größeren Umfangsbereich
ausgedehnt, so daß erst zu einem relativ späten Zeitpunkt bei größerem Öffnungswinkel
der sich ablösenden Treibkäfigsegmente das Halteband zerreißt.
Gleichzeitig kommt es zu unerwünschtem Versagensmechanismen, die außerhalb des Trennfugenbereiches
der Treibkäfigsegmente eintreten, womit eine Störung auf das Fluggeschoß übertragen
wird.
Durch die von außen eingebrachten Sollbruchstellen wird zudem die Abdichtfähigkeit
des Dichtungs- bzw. Führungsbandes im Waffenrohr negativ beeinflußt.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die zwischen den Treibkäfigsegmenten und dem Fluggeschoß
beim Trennvorgang auftretenden Kräfte symmetrisch zu gestalten und das Ablöseverhalten
zu verbessern.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem Kennzeichnungsteil des
Patentanspruches 1 gelöst.
[0006] Durch die erfindungsgemäße Dehnungsbehinderung nahe oder auf der Teilungsebene (Trennfuge)
der Treibkäfigsegmente wird ein reprozuzierbares und schnelles Trennen der Treibkäfigsegmente
vom Fluggeschoß mit zwischen beiden symmetrisch auftretenden Kontaktkräften erreicht.
Dies führt zu einer Verringerung des Abgangsfehlers, zu einer verbesserten Außenballistik
und einer Reduktion der Streuung bei der Treffgenauigkeit. Die Dehnungsbehinderung
des Bandes auf dem Treibkäfig kann mechanisch oder chemisch erfolgen. Beispielsweise
kann die Rißeinleitung durch eine besonders dafür vorgesehene Trennvorrichtung ausgelöst
werden; eine andere Möglichkeit der gezielten Rißeinleitung kann durch eine Versprödung
des Kunststoffmateriales des Haltebandes im Bereich der Trennfuge realisiert werden.
[0007] Mit der Erfindung wird eine definierte Rißeinleitung in dem Halte- bzw. Führungsband
unabhängig von der Qualität und den Fertigungstoleranzen erreicht, die völlig un
abhängig von sich verändernden Materialeigenschaften des Kunststoffes ist (wie z.
B. Wasseraufnahmevermögen, Zugfestigkeit, Alterung). Damit wird eine frühzeitige
bzw. gleichzeitige Ablösung der Treibkäfigsegmente vom Fluggeschoß ohne Störeinflüsse
zu jeder Zeit mit Sicherheit gewährleistet.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
[0009] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert und beschrieben.
[0010] Es zeigen:
Figur 1 in Seitenansicht ein unterkalibriges flügel- bzw. pfeilstabilisiertes Fluggeschoß
mit einem dieses Fluggeschoß im mittleren Bereich umschließenden Treibkäfig,
Figur 2a eine Draufsicht auf einen Teilbereich des erfindungsgemäßen Führungsbandes
gemäß Pfeil II in Figur 1,
Figur 2b eine Ansicht des erfindungsgemäßen Führungsbandes gemäß Längsschnittlinie
IIb in Figur 2a,
Figur 3a eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines weiteren Ausführungsbeispieles
des erfindungsgemäßen Führungsbandes,
Figur 3b eine Ansicht gemäß Längsschnittlinie III in Figur 3a,
Figuren 4a bis 11a Draufsichten auf weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Führungsbandes und
Figuren 4b bis 11b die entsprechenden Ansichten dieser Ausführungsbeispiele in Quer-
oder Längsschnittdarstellung gemäß den bezifferten Pfeilen in den zugehörigen Figuren
4a bis 11a.
[0011] In Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein unterkalibriges pfeilstabilisiertes Wuchtgeschoß
mit Lochkegelleitwerk benannt. Das Fluggeschoß 10 ist in seinem mittleren Bereich
von einem segmentierten Treibkäfig 12 umschlossen. In der oberen Bildhälfte ist ein
Treibkäfigsegment mit einer in Geschoßlängsrichtung verlaufenden Teilungsebene 14
dargestellt. Das untere Treibkäfigsegment ist geschnitten. Die einzelnen Treibkäfigsegmente
werden im hinteren Bereich von einem breiteren Dichtungs- bzw. Führungsband 20 und
im vorderen Bereich von einem schmalen Halteband 16 zusammengehalten. In Figur 2a
ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Führungsbandes 20 gemäß der Erfindung dargestellt.
In der Mitte ist die in Geschoßlängsrichtung verlaufende Teilungsebene 14 zwischen
den einzelnen Treibkäfigsegmenten angedeutet. Auf der Unterseite des Führungsbandes
20 sind im Nahbereich der Teilungsebene 14 zwei quer zur Längsrichtung des Führungsbandes
20 verlaufende paßfederartige Vorsprünge 22 vorgesehen. Figur 2b zeigt diese paßfederartigen
Vorsprünge 22 des Führungsbandes 20, die in entsprechende Ausnehmungen in den beiden
aneinanderliegenden Treibkäfigsegmenten 23, 25 eingreifen.
[0012] In Figur 3a, 3b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Führungsbandes
20 dargestellt. Im Nahbereich des Führungsbandes 20 zur Teilungsebene 14 weist das
Führungsband 20 auf seiner Unterseite mehrere runde noppenartige Vorsprünge 24 auf,
die, wie aus Figur 3b ersichtlich ist, in entsprechende runde Ausnehmungen, bzw.
Sacklochbohrungen in den beiden benachbarten Treibkäfigsegmenten eingreifen. Die
Führungs- bzw. Dichtungsbänder um Treibkäfigsegmente werden üblicherweise in einer
Gußform im Spritzgußverfahren aus heißem flüssigem Kunststoff direkt auf den Außenumfang
des Treibkäfigs hergestellt.
[0013] In Figur 4a, 4b ist ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt.
Dabei weisen die Treibkäfigsegmente 23, 25 im Nahbereich zur Trennlinie 14 (Teilungsebene)
eine Ausnehmung auf, in die ein paßfederartiger Einsatz 27, z. B. aus Metall, eingesetzt
ist. Der Einsatz 27 ragt etwa zur Hälfte aus der Vertiefung heraus und ist mit dieser
Hälfte in das aufgespritzte Führungsband 20 eingeschlossen. Das Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 5a, 5b unterscheidet sich demgegenüber dadurch, daß unterhalb der Paßfeder
27 die Ausnehmung im Treibkäfigsegment noch etwas vertieft ausgebildet ist, so daß
auch unterhalb der Paßfeder 27 flüssiger Kunststoff 29 einfließen kann und die Paßfeder
27 vollständig in das Führungsband 20 eingeschlossen ist.
[0014] In den Figuren 6a, 6b und 7b sind weitere Ausführungsbeispiele des Führungsbandes
20 gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei sind in den Treibkäfigsegmenten 23, 25
im Nahbereich zur Teilungsebene 14 jeweils zwei Bohrungen (Sacklochbohrung) vorgesehen,
in die jeweils ein Stift 30 eingesetzt ist.
[0015] Die Stifte 30 ragen geringfügig, d. h. bis maximal zu der Dicke des Führungsbandes
selbst aus der Bohrung heraus und sind somit teilweise in das Führungsband 20 eingegossen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7a, 7b sind die Stifte 30 an ihrem oberen Ende
zugespitzt ausgebildet; die Bohrung weist im oberen Bereich einen etwas größeren Durchmesser
als der Stift selbst auf, so daß auch in diesem Hohlraum um den Stift flüssiger eingespritzter
Kunststoff einfließen kann und das Führungsband in Umfangrichtung des Treibkäfigs
zusätzlich fixiert ist.
[0016] In den weiteren Auführungsbeispielen gemäß den Figuren 8a, 8b; 9a, 9b; 10a, 10b und
11a, 11b sind im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen die Mittel zur
Rißeinleitung direkt in der Teilungsebene 14 angeordnet. Dazu weisen die beiden
jeweils benachbarten Treibkäfigsegmente 23, 25 innerhalb der Teilungsebene 14 jeweils
zur Hälfte wenigstens eine entsprechende Ausnehmung auf, in welcher das Mittel zur
Rißeinleitung eingesetzt ist. Die Ausnehmung kann aus einem schmalen Schlitz, einem
breiteren Schlitz oder Bohrungen (Sacklochbohrungen) bestehen; die entsprechenden
eingesetzten Mittel zur Rißeinleitung sind dann als federmesserartiger Blechstreifen
31 (Figur 8), als paßfederartiger Einsatz 32, 27 (Figur 9; Figur 11) oder als Stift
30 (Figur 10) ausgebildet.
[0017] Das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist in Figur 9a, 9b dargestellt. Hierbei weist
der Einsatz 32 einen flachen breiteren Sockel 33 und ein darauf senkrecht stehendes
Schneidmesser 34 auf. Dieser Paßfedereinsatz 32 kann bei beginnender Öffnung, bzw.
Ablösung der Treibkäfigsegmente vom Geschoßkörper nicht in den sich längs der Teilungsebene
14 bildenden Spalt rutschen, sondern fixiert das Führungsband 20 und zerschneidet
es bei geringster in Umfangsrichtung auftretender Zugbelastung sofort (Zerreißkraftminimierung)
und gleichzeitig an den drei Treibkäfig-Segment-Teilungsebenen, so daß auf zuverlässige
Weise ein gleichmäßiges und störungsfreies Ablösen der einzelnen Treibkäfigsegmente
vom Geschoßkörper erfolgt.
1. Abwerfbarer Treibkäfig für ein unterkalibriges flügelstabilisiertes Geschoß, der
aus mehreren in Geschoßlängsrichtung geteilten Segmenten besteht, die auf ihrem
Außenumfang zum Zwecke des Zusammenhaltens bzw. zur Gasdruckabdichtung des Treibkäfigs
im Waffenrohr wenigstens ein umlaufendes Dichtungsband bzw. Führungsband aufweisen,
bei dem zum gezielten Rißeinleiten nach Abschuß bzw. während des Ablösens der Treibkäfig-Segmente
vom Geschoßkörper nach Verlassen der Waffenrohrmündung im Bereich jeder Teilungsebene
der Treibkäfig-Segmente eine Art Sollbruchstelle vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite des Führungsbandes (20) im Nahbereich der Teilungsebene (14)
wenigstens ein formschlüssiges Mittel (22, 24, 27, 30, 31, 32) zum Rißeinleiten und/oder
zum Begrenzen des Dehnungsbereiches um die Sollbruchstelle vorgesehen ist.
2. Treibkäfig nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Teilungsebene (14) jeweils zur Hälfte in den beiden anliegenden
Treibkäfig-Segmenten (23, 25) wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher
das Mittel zum Rißeinleiten angeordnet ist.
3. Treibkäfig nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe zur Teilungsebene (14) in jedem Treibkäfig-Segment (23,
25) wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher das Mittel zum Rißeinleiten
angeordnet ist.
4. Treibkäfig nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung aus einer Bohrung und das Mittel zum Rißeinleiten aus einem
in dieser Bohrung angeordneten Stift (30) besteht, der um einem gewissen Betrag, der
kleiner als die Dicke des Führungsbandes (20) ist, aus der Bohrung herausragt.
5. Treibkäfig nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung als schmaler, quer zur Längsrichtung des Führungsbandes (20)
verlaufender Schlitz ausgebildet ist, und das Mittel zum Rißeinleiten aus einem in
diesem Schlitz angeordneten federmesserartigen Blechstreifen (31) besteht, der um
einem gewissen Betrag, der kleiner als die Dicke des Führungsbandes (20) ist, aus
dem Schlitz herausragt.
6. Treibkäfig nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung als breiter, quer zur Längsrichtung des Führungsbandes (20)
verlaufender Schlitz ausgebildet ist und das Mittel zum Rißeinleiten aus einem in
diesem Schlitz angeordneten paßfederartigen Einsatz (31, 32) besteht, der um einem
gewissen Betrag, der kleiner als die Dicke des Führungsbandes (20) ist, aus dem Schlitz
herausragt.
7. Treibkäfig nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (32) einen flachen Sockel (33) und ein darauf senkrecht stehendes
Schneidmesser (34) aufweist.
8. Treibkäfig nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung aus wenigstens einer Bohrung besteht und das Mittel zum Rißeinleiten
aus einem an der Unterseite des Führungsbandes (20) angeordneten, in diese Bohrung
eingreifenden Bandvorsprung (24) besteht.
9. Treibkäfig nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung als quer zur Längsrichtung des Führungsbandes (20) verlaufender
Schlitz ausgebildet ist, und das Mittel zum Rißeinleiten aus einem an der Unterseite
des Führungsbandes (20) angeordneten, in den Schlitz eingreifenden Bandvorsprung
(22) besteht.