HERSTELLUNG EINES SCHADSTOFFARMEN MANTELGESCHOSSES

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schadstoffarmen Mantelgeschosses nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

[0002] Seit Jahrhunderten wird kostengünstiges Blei aufgrund seiner hohen Dichte und Weiche als Geschossmaterial oder zumindest als Kernmaterial für Geschosse verwendet. Der langjährige Einsatz von bleihaltigen Geschossen in Übungs- und Jagdmunition hat zu grossen toxischen Problemen geführt und insbesondere die Umgebung von Schiessanlagen stark mit Schwermetall belastet. Somit war es nur eine Frage der Zeit, bis die Forderung nach schadstoffarmen, insbesondere bleifreien Geschossen aufkam. So wurde beispielsweise in manchen Ländern vom Gesetzgeber bereits ein Schrotverbot erlassen für die Jagd über Wasser- und Sumpfgebieten.

[0003] Aus der EP -A- 0641836 ist es bekannt, zur Erzeugung von Massen hoher Dichte, Wolframpulver in eine Kunststoffmatrix einzulagern, welche in Geschossen und als Angelgewichte Verwendung finden. Dabei werden diese in einem aufwendigen Herstellungsverfahren bei Temperaturen von über 185 °C vor allem zu schadstoffarmer Jagdmunition verarbeitet.

[0004] Dieses Verfahren weist den Nachteil einer kostenintensiven thermischen Prozessführung auf und ist daher für eine Ordonnanzmunition zu teuer. Im weiteren lässt sich die Dichte des Geschosses nur in engen Grenzen einstellen; zudem ist die Dimensionsstabilität bei Temperaturschwankungen, aufgrund des hohen Kunststoffanteils im Kern, ungenügend.

[0005] In der WO 96/41112 sind ein Teilmantelgeschoss und ein Munitionskörper kontrollierter Zerlegbarkeit beschrieben. Als Kern einstellbare Dichte sind bleifreie Schwermetalle vorgesehen, die in Form beschichteter Partikel verpresst und/oder gesintert sind. Die Beschichtung der Partikel soll mit an sich bekannten Methoden durch Leichtmetalle erfolgen, die im Fliessbett oder Taumelbett, durch Elektroplattieren etc. aufgetragen werden. Bevorzugt sind 500 µm bis 1000 µm grosse (kugelförmige) Partikel sowie feines Pulver aus Wolfram oder Tantal sowie entsprechenden Legierungen. Das Beschichtungsmaterial besteht aus Aluminium, Wismut, Kupfer, Zink sowie deren Legierungen sowie Verbundstoffen. Zur gezielten Zerlegung der Geschosse und Munitionskörper wird die Partikelgrösse an den Mantel angepasst.

[0006] Nachteilig sind bei dieser Erfindung die aufwendigen Herstellungsmethoden, insbesondere der metallischen Beschichtung der Partikel, sowie die nicht vorgesehene Möglichkeit ein Vollmantelgeschoss mit zu existierenden Bleikerngeschossen identischer Innen- und Aussenballistik herzustellen.

[0007] Aus der US -A- 5 789 698 ist zudem ein Hohlspitz-Geschoss mit einem gepressten Kern aus Wolfram und Bleipulver bekannt, welcher heckseitig durch eine konzentrische Scheibe aus einem duktilem Material wie Zinn oder Plastik abgeschlossen ist.

[0008] Dieses Geschoss ist auf Grund seines hohen Bleianteils und der offenen Spitze umweltgefährlicher als konventionelle Bleigeschosse mit einem Vollmantel; die duktile Scheibe dient lediglich als Abschluss des kegelstumpfförmigen Heckteils.

[0009] Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen, welches die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist, mit überall vorhandenen Betriebseinrichtungen umsetzbar ist, insbesondere keine thermischen Prozesse und/oder Beschichtungsverfahren mit entsprechenden Anlagen erfordert und sich in der resultierenden Dichte auf einfache Weise einstellen lässt.

[0010] Das nach diesem Verfahren geschaffene schadstoffarme Geschoss soll, verglichen mit einem existierenden und bisher in grossen Serien hergestellten Geschoss (Ordonnanz-Munition 5.6 mm GP90) ein gleiches Gewicht, eine gleiche Aussengeometrie, eine identische Innen- und Aussenballistik und eine gleiche Durchschlagsleistung aufweisen. Im weiteren soll die Dimension des Geschosses auch in einem weiten Temperaturbereich erhalten bleiben und - selbstverständlich - müssen sämtliche Auflagen der Haager-Konvention durch das Substitutionsprodukt ebenfalls erfüllt sein.

[0011] Zusätzlich soll das Geschoss flüssigkeitsdicht ausgestaltbar sein; Fabrikationstoleranzen sollen durch die Konstruktion des Geschosses kompensierbar werden.

[0012] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder Anspruchs 2 gelöst.

[0013] Überraschend günstig erweist sich das in den Patentansprüchen genannte Schmier- und Geleitmittel, da es in den angegebenen Gewichtsverhältnissen sogar bei relativ geringen Drucken zu einer optimalen Packungsdichte im Wolframkern führt und als solches keine messbare Zwischenschicht an den Berührungspunkten der Wolfram-Körnern bildet.

[0014] Das erfindungsgemässe Geschoss lässt sich durch eine an sich bekannte gravimetrische Dosierung des Wolframpulvers und des Schmier- und Gleitmittels in seiner Masse genau und reproduzierbar festlegen.

[0015] In abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.

[0016] Durch ein Wolframpulver mit der in Anspruch 3 angegebenen Körnung können Dichten erreicht werden, welche einem Bleikern entsprechen.

[0017] Besonders bewährt hat sich pulverförmiges Calziumstearat, innig vermischt mit Wolframpulver, wodurch beim Verpressen bei Raumtemperatur ein einstückiger Körper entsteht, der zusammenhält; die im Anspruch 4 alternativ aufgezählten Stoffe sind ebenfalls geeignet.

[0018] Der in Anspruch 5 angegebene Gewichtsanteil ist optimal, er verhindert ein Auseinanderbrechen des Vor-Presslings bei der Entnahme aus der Pressform und beim Einsetzen in den Geschossmantel.

[0019] Um ein einwandfreies Manipulieren des Vor-Presslings zu ermöglichen sind Pressdrucke von etwas über 300 MPa vorteilhaft, Anspruch 6.

[0020] Das Fertigpressen erfolgt gemäss Anspruch 7 mit höheren Drucken, vorzugsweise im Bereich von 400 MPa.

[0021] Der Pressdruck beim Verpressen des Kernmaterials muss über 350 MPa liegen, vorzugsweise bei 400 MPa, Anspruch 8.

[0022] Der Einbezug einer Ausgleichs- und Dichtmasse hat den Voraus plattiertem Stahl gefertigt. Der Kern 8 besteht aus einer Mischung aus Wolframpulver und Calziumstearat; die Ausgleichs- und Dichtmasse 9 aus weichem Zinn.

[0023] Die Herstellung des Geschosses 100 erfolgt in sehr einfacher und wirtschaftlicher Weise:

[0024] Der Geschossmantel wird wie bei der bekannten Ordonnanzmunition üblich durch Tiefziehen eines Napfes aus plattiertem Stahl erzeugt. Nach dessen Abquetschen auf die vorläufige Länge wird der Kern 8 in Form eines Vor-Presslings eingesetzt und dieser mit 400 MPa fertig gepresst. Danach wird die ebenfalls vorgeformte Ausgleichs- und Dichtmasse eingelegt und das Heckteil 4 geformt und gebördelt. Schliesslich wird die Würgerille 7 geprägt und das Geschoss auf das Fertigmass kalibriert.

[0025] Während der letzten Fabrikationsstufen erfolgt ein automatischer Massenausgleich, indem überschüssiges Material an der Bombierung 6 - um einige 1/100 mm - heraustreten kann, ohne den Massenschwerpunkt und damit die Ballistik negativ zu beeinflussen.

[0026] Der Vor-Pressling wird durch inniges Mischen von 97 Gew.-% Wolframpulver und 3 Gew.-% Calziumstearat und anschliessendes Formpressen bei einem Druck von 300 MPa erzeugt. Beide Komponenten sind handelsüblich, wobei sich beim Wolframpulver ein solches mit einer mittleren Körnung von 5 µm als sehr zweckmässig zur Einstellung einer dem Blei entsprechenden Dichte erwiesen hat.

[0027] Durch den Einsatz notorisch bekannter Wiegeautomaten lässt sich die Masse des Kerns auch in der Gross-serienfertigung reproduzierbar auf eine Genauigkeit von plus/minus 4/100 g festlegen.

[0028] Alternativ kann die Mischung aus Wolframpulver und dem pulverförmigen Schmier- und Gleitmittel auch in den Geschossmantel, genau dosiert eingefüllt und dort gepresst werden, wobei zumindest in einer letzten Pressung Drucke von 400 MPa angewendet werden.

[0029] Der Erfindungsgegenstand hat genau die gleichen flugdynamischen Eigenschaften wie die zu ersetzende bisherige, bleihaltigen Ordonnanzmunition und verursacht aber deren, bei intensiven Schiessübungen resultierenden Umwelt- und Gesundheitsprobleme nicht.

[0030] Das beschriebene Herstellungsverfahren kann grundsätzlich mit den bisherigen Betriebsmitteln und dem gleichen Personal erfolgen, wie die konventionelle Geschossherstellung.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Mantelgeschosses für eine Kleinkalibermunition wobei ein wolframhaltiges Pulver mit einer zweiten Komponente beschichtet und zu einem Kern verfestigt wird, wobei ein an diesem Kern anliegender Mantel aus Stahl oder einer Kupferlegierung vorgesehen ist und wobei die Innen- und Aussenballistik vorgegeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt 90 bis 99 Gew.-% Wolframpulver mit 1 bis 10 Gew.-% eines pulverförmigen Schmier- und Gleitmittels gemischt wird, dass diese Mischung in einem zweiten Schritt gepresst wird und der resultierende Vor-Pressling in einem dritten Schritt in den Geschossmantel eingefügt sowie dort auf die zu erzielende Dichte fertig gepresst wird, und dass in einem vierten Schritt in das Heckteil des Geschosses eine Ausgleichs- und Dichtmasse eingelegt und das Geschoss durch eine Bördelung kraftschlüssig verschlossen und anschliessend das ganze Geschoss kalibriert wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Mantelgeschosses für eine Kleinkalibermunition wobei ein wolframhaltiges Pulver in einem Mantel aus Stahl oder einer Kupferlegierung zu einem Kern verfestigt wird, und wobei die Innen- und Aussenballistik vorgegeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt 90 bis 99 Gew.-% Wolframpulver mit 1 bis 10 Gew.-% eines pulverförmigenn Schmier- und Gleitmittels gemischt wird, dass diese Mischung in einem zweiten Schritt in den Geschossmantel dosiert eingefüllt wird und dort in wenigstens einem weiteren Schritt auf die zu erzielende Dichte fertig gepresst wird, und dass in einem vierten Schritt in das Heckteil des Geschosses eine Ausgleichs- und Dichtmasse eingelegt und das Geschoss durch eine Bördelung kraftschlüssig verschlossen und anschliessend das ganze Geschoss kalibriert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wolframpulver eine mittlere Körnung von weniger als 10 um, vorzugsweise 5 µm aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und Gleitmittel Calziumstearat oder Magnesiumstearat oder Aluminiumstearat oder Natriumstearat oder Paraffin ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des Schmier- und Gleitmittels 2 bis 4 Prozent, vorzugsweise 3 Prozent beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vor-Pressling mit einem Druck von wenigstens 300 MPa vorgepresst wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vor-Pressling im Geschossmantel mit einem gegenüber der Vorpressung erhöhten Druck fertiggepresst wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern mit einem Druck von wenigstens 350 MPa fertig gepresst wird.

Claims

1. Method for producing a jacketed projectile for small-calibre ammunition, wherein a powder containing tungsten is coated with a second component and is solidified to form a core, wherein a jacket is provided which fits this core and is composed of steel or of a copper alloy, and wherein the internal and external ballistics are predetermined, characterized in that, in a first method step, 90 to 99% by weight of tungsten powder is mixed with 1 to 10% by weight of a powdery lubricant and sliding agent, in that this mixture is pressed in a second step and the resultant initial pressed blank is inserted into the projectile jacket in the third step, where it is finally pressed to the density to be achieved, and in that, in a fourth step, a compensating and sealing compound is inserted into the rear part of the projectile and the projectile is sealed in a force-fitting manner by peening, and the entire projectile is then calibrated.

2. Method for producing a jacketed projectile for small-calibre ammunition, wherein a powder which contains tungsten is solidified in a casing composed of steel or of a copper alloy to form a core, and wherein the internal and external ballistics are predetermined, characterized in that, in a first method step, 90 to 99% by weight of tungsten powder is mixed with 1 to 10% by weight of a powdery lubricant and sliding agent, in that the projectile jacket is filled in a metered manner with this mixture in a second step, where it is finally pressed to the density to be achieved in at least one further step, and in that, in a fourth step, a compensating and sealing compound is inserted into the rear part of the projectile, and the projectile is sealed in a force-fitting manner by peening, and the entire projectile is then calibrated.

3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the tungsten powder has a mean grain size of less than 10 µm, and preferably 5 µm.

4. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the lubricant and sliding agent is calcium stearate, magnesium stearate, aluminium stearate, sodium stearate or paraffin.

5. Method according to Claim 4, characterized in that the proportion by weight of the lubricant and sliding agent is 2 to 4 percent, and preferably 3 percent.

6. Method according to Claim 1, characterized in that the initial pressed blank is initially pressed using a pressure of at least 300 MPa.

7. Method according to Claim 6, characterized in that the initial pressed blank is finely pressed in the projectile jacket using a pressure that is higher than the initial pressing pressure.

8. Method according to Claim 2, characterized in that the core is finally pressed using a pressure of at least 350 MPa.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un projectile chemisé pour une munition de petit calibre, dans lequel une poudre contenant du tungstène est recouverte d'un second composant et est durcie pour former un noyau, une chemise en acier ou en un alliage de cuivre adjacente à ce noyau étant prévue et la balistique intérieure et extérieure étant prédéfinie, caractérisé en ce que dans une première étape de procédé 90 à 99 % en poids de poudre de tungstène sont mélangés avec 1 à 10 % en poids d'un agent lubrifiant pulvérulent, que dans une deuxième étape ce mélange est compacté et dans une troisième étape le pré-comprimé obtenu est inséré dans la chemise de projectile et y est compacté finalement à la densité à atteindre, et que dans une quatrième étape une masse d'équilibrage et d'étanchéité est insérée dans la partie arrière du projectile et le projectile est fermé par force d'adhérence par un sertissage, après quoi le projectile complet est calibré.

2. Procédé de fabrication d'un projectile chemisé pour une munition de petit calibre, dans lequel une poudre contenant du tungstène est durcie dans une chemise en acier ou en un alliage de cuivre pour former un noyau, et dans lequel la balistique intérieure et extérieure est prédéfinie, caractérisé en ce que dans une première étape de procédé 90 à 99 % en poids de poudre de tungstène sont mélangés avec 1 à 10 % en poids d'un agent lubrifiant pulvérulent, que dans une deuxième étape ce mélange est versé de manière dosée dans la chemise de projectile et y est compacté finalement à la densité à atteindre dans au moins une étape supplémentaire, et que dans une quatrième étape une masse d'équilibrage et d'étanchéité est insérée dans la partie arrière du projectile et le projectile est fermé par force d'adhérence par un sertissage, après quoi le projectile complet est calibré.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la poudre de tungstène présente une granularité moyenne de moins de 10 µm, de préférence de 5 µm.

4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agent lubrifiant est du stéarate de calcium ou du stéarate de magnésium ou du stéarate d'aluminium ou du stéarate de sodium ou de la paraffine.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la proportion en poids de l'agent lubrifiant est de 2 à 4 pour cent, de préférence de 3 pour cent.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pré-comprimé est pré-compacté à une pression d'au moins 300 MPa.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pré-comprimé est compacté finalement dans la chemise de projectile à une pression accrue par rapport au pré-compactage.

8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le noyau est compacté finalement à une pression d'au moins 350 MPa.

Zeichnung