EP0306615B1 - Verfahren zur Herstellung von Treibkäfiggeschossen - Google Patents

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EP0306615B1
EP0306615B1 EP88107212A EP88107212A EP0306615B1 EP 0306615 B1 EP0306615 B1 EP 0306615B1 EP 88107212 A EP88107212 A EP 88107212A EP 88107212 A EP88107212 A EP 88107212A EP 0306615 B1 EP0306615 B1 EP 0306615B1
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sabot
projectile
sealing
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projectile body
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Rolf Scharnhorst
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Rheinmetall Industrie AG
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Rheinmetall GmbH
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    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/06Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
    • F42B14/061Sabots for long rod fin stabilised kinetic energy projectiles, i.e. multisegment sabots attached midway on the projectile
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/06Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
    • F42B14/067Sealing aspects in sabots, e.g. sealing between individual segments of the sabots or sealing between the outer surface of the sabot and the inner surface of the barrel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49888Subsequently coating

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sabot projectile according to the preamble of main claim 1.
  • a sub-caliber wing-stabilized sabot projectile in which the sabot has a sealing covering made of vulcanized-on rubber or rubber applied to the rear gas pressure-receiving surface.
  • the sabot projectile is placed in a vulcanization tool with an appropriate injection mold.
  • the injection mold leaves a thin circular disk-shaped cavity on the rear gas pressure receiving surface of the sabot for the heated sealing material injected in liquid form and seals the sabot on its rear outer circumference and the projectile body over its circumference at a corresponding distance (e.g. 3 up to 8 mm) from the rear gas pressure receiving surface of the sabot.
  • the sealing covering fixes the sabot segments in their rear area and seals the joints of the sabot segments against the gas pressure of the propellant gases.
  • the liquid sealing compound is usually injected into the injection mold at a high pressure of, for example, 1000 to 1500 bar via a laterally arranged filling opening. After that, the sabot remains at Vulcanization, ie to solidify the rubber mass, for a period of about 10 to 15 minutes at a corresponding temperature of, for example, 150 ° C. in the injection mold or in the vulcanization tool.
  • the liquid material may have penetrated irregularly depending on the gap width and injection pressure, this can result in adverse effects in terms of dimensional accuracy and in detaching the sabot segments from the projectile body after firing or after leaving the weapon barrel muzzle; this leads to an uneven detachment of the sabot segments and to a reduction in the quality of the image.
  • a sabot projectile is already known, in which a sealing ring between sabot and projectile body is used.
  • This sealing ring is inserted in the rear area of the sabot in an inner circumferential annular groove in the sabot segments and is used exclusively for gas sealing between sabot segments and the body circumference.
  • the gas sealing of the sabot segments with one another takes place via elongated sealing elements which are inserted into corresponding grooves arranged in the butt joints or parting planes between the individual sabot segments.
  • a uniform sealing coating sprayed or vulcanized onto the rear gas pressure receiving surface of the sabot in a special injection mold is not available here, so that the problems and the solution features of the present invention cannot be suggested by this known sabot projectile.
  • the sealing ring By sealing the inner gap between the circumference of the projectile body and the rear gas pressure receiving surface of the sabot (inner bore for receiving the projectile body) by means of a simple sealing ring, the penetration of liquid soft rubber or silicone rubber when the sealing material is injected or at the high vulcanization pressure of around 1500 becomes very advantageous bar prevented with certainty.
  • an inexpensive way to seal the gap 100 percent without design changes to the sabot, projectile body or spray chamber is specified. This is not a disadvantage Tensioning of the sabot and projectile body more possible.
  • the sealing ring very advantageously combines with the injected sealing material to form a unit.
  • the reference number 10 in Fig. 1 shows a sabot projectile with a balancing projectile body 11 of high slenderness and a sabot 12, for example in caliber 105 mm or 120 mm.
  • a wing or perforated cone tail unit is usually attached to stabilize the wing.
  • the sabot is positively via a positive-locking zone 14, for example, a thread toothing with the balancing projectile body 11, which as a training projectile z. B. made of steel or as a missile z. B. consists of tungsten material connected.
  • the sabot 12 To hold the individual sabot segments together and to seal the gas pressure against the inner tube wall of a tube weapon, the sabot 12 has a retaining band 15 in the front area of its peripheral surface and a guide band 16 in the rear area.
  • a uniform sealing coating 19 is vulcanized to seal the joints between the sabot segments and the annular gap around the circumference of the projectile body 11 against the gas pressure of the propellant gases.
  • an annular bead 21 (rolling edge) is provided on the circumference of the projectile body 11 directly behind the positive-locking zone 14.
  • FIG. 2 shows the arrangement of a sealing ring 22 on the circumference of the projectile body 11 directly on or in front of the rear gas pressure-receiving surface 18 of the sabot 12.
  • This sealing ring 22 prevents the penetration of liquid silicone rubber into the cylindrical annular gap 20 between the sabot and projectile body surface in the injection mold or in the vulcanization tool.
  • the sealing ring 22 which consists of the same material as the rubber coating 19, is covered by the sealing compound and subsequently vulcanized into the latter.
  • the sealing ring 22 preferably has a circular cross section, since this results in the best fit in the circumferential joint 23 in front of the annular gap 20 and has a 20 to 30%, preferably 25% smaller free inner diameter than the respective projectile body diameter.
  • the sealing ring can also have a suitable other cross section (square, oval, triangular).
  • the sealing covering 19 and the sealing ring 22 tear along the parting planes (parting lines) of the sabot segments and the sealing covering 19 from the peripheral surface of the projectile body.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Treibkäfiggeschosses gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches 1.
  • Aus der DE-OS 1703507 ist ein unterkalibriges flügelstabilisiertes Treibkäfiggeschoß bekannt, bei dem der Treibkäfig einen auf die rückwärtige Gasdruckaufnahmefläche aufgebrachten Dichtungsbelag aus aufvulkanisiertem Gummi oder Kautschuk aufweist. Zum Aufbringen bzw. Aufvulkanisieren des Dichtungsbelages wird das Treibkäfiggeschoß in ein Vulkanisierungswerkzeug mit einer entsprechenden Spritzform eingelegt. Die Spritzform läßt an der rückwärtigen Gasdruckaufnahmefläche des Treibkäfigs einen dünnen kreisscheibenförmigen Hohlraum für das erhitzte und in flüssiger Form eingespritzte Dichtungsmaterial frei und dichtet beim Einspritzen des flüssigen Materiales den Treibkäfig an seinem hinteren äußeren Umfang und den Geschoßkörper über seinen Umfang in einem entsprechenden Abstand (z.B. 3 bis 8 mm) von der rückwärtigen Gasdruckaufnahmefläche des Treibkäfigs ab.
    Der Dichtungsbelag fixiert zum einen die Treibkäfigsegmente in ihrem hinteren Bereich und dichtet die Trennfugen der Treibkäfigsegmente gegen den Gasdruck der Treibladungsgase ab.
  • Die flüssige Dichtungsmasse wird unter einem hohen Druck von z.B. 1000 bis 1500 bar zumeist über eine seitlich angeordnete Einfüllöffnung in die Spritzform eingespritzt. Hiernach verbleibt das Treibkäfiggeschoß zum Ausvulkanisieren, d. h. zum Verfestigen der Kautschukmasse, für einen Zeitraum von etwa 10 bis 15 Minuten bei entsprechender Temperatur von z.B. 150° C in der Spritzform bzw. im Vulkanisierungswerkzeug.
  • Da eine Abdichtung der Berührungsflächen der einzelnen Elemente (TK-Segmente, Geschoßkörper, Spritzformteile) aufgrund von zulässigen Maßtoleranzen praktisch nie 100 %ig zu realisieren ist, kann es beim Einspritzen der Kautschukmasse vorkommen, daß das mit hohem Druck eingespritzte flüssige Material unkontrolliert in die eventuell vorhandenen dünnen Spalten zwischen den Bauteilen eindringt und nach Herausnahme des Treibkäfiggeschosses aus dem Vulkanisierungswerkzeug als dünne Kautschukhaut (z.B. kleiner 0,1 mm dick) sichtbar wird. Diese Haut kann in den äußeren Bereichen, d.h. den Kontaktflächen mit der Spritzform auf dem äußeren Geschoßkörperumfang oder dem äußeren Treibkäfigumfang, leicht abgezogen und entfernt werden. In dem inneren zylindrischen Ringspalt zwischen Treibkäfigsegmenten und Geschoßkörper ist dies jedoch nicht möglich. Da das flüssige Material je nach Spaltbreite und Einspritzdruck unregelmäßig weit eingedrungen sein kann, können sich hierdurch nachteilige Auswirkungen in der Maßhaltigkeit sowie beim Ablösen der Treibkäfigsegmente vom Geschoßkörper nach Abschuß bzw. nach Verlassen der Waffenrohrmündung ergeben; dies führt zu einem ungleichmäßigen Ablösen der Treibkäfigsegmente und zu einer Verminderung der Treffbildqualität.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verfahrenstechnische Maßnahme zur Verhinderung des Eindringens von Dichtungsmaterial in den hinteren Berührungsspalt von Treibkäfig und Geschoßkörper sowie einen danach hergestellten Geschoßkörper anzugeben, die bzw. der keine nachteiligen Verklebungen im Bereich des hinteren Ringspaltes zwischen Treibkäfig und Geschoßkörper aufweist und eine dadurch verbesserte Treffgenauigkeit erwarten läßt.
  • Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch die im Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches 1 angegebene Erfindung gelöst.
  • Aus der DE-OS 28 36 963 ist zwar bereits ein Treibkäfiggeschoß bekannt, bei dem auch ein Dichtungsring zwischen Treibkäfig und Geschoßkörper Verwendung findet. Dieser Dichtungsring ist im hinteren Bereich des Treibkäfigs in eine innen umlaufende Ringnut in die Treibkäfigsegmente eingesetzt und dient ausschließlich zur Gasabdichtung zwischen Treibkäfigsegmenten und Geschoßkörperumfang. Die Gasabdichtung der Treibkäfigsegmente untereinander erfolgt dagegen über langestreckte Dichtungselemente, die in entsprechende in den Stoßfugen bzw. Teilungsebenen zwischen den einzelnen Treibkäfigsegmenten angeordnete Nuten eingelegt sind. Ein einheitlicher auf die rückwärtige Gasdruckaufnahmefläche des Treibkäfigs in einer besonderen Spritzform aufgespritzter bzw. aufvulkanisierter Dichtungsbelag ist hier nicht vorhanden, so daß die Problematik sowie die Lösungsmerkmale der vorliegenden Erfindung durch dieses bekannte Treibkäfiggeschoß nicht nahegelegt werden können.
  • Durch das Abdichten des inneren Spaltes zwischen Umfang des Geschoßkörpers und rückwärtiger Gasdruckaufnahmefläche des Treibkäfigs (innere Bohrung zur Aufnahme des Geschoßkörpers) mittels eines einfachen Dichtungsringes wird sehr vorteilhaft das Eindringen von flüssigem Weichgummi oder Silikonkautschuk beim Einspritzen des Dichtungsmateriales bzw. bei dem hohen Vulkanisierungsdruck von etwa 1500 bar mit Sicherheit verhindert. Mit der Erfindung wird eine kostengünstige Möglichkeit zum hundertprozentigen Abdichten des Spaltes ohne konstruktive Änderungen von Treibkäfig, Geschoßkörper oder Spritzraum angegeben. Dadurch ist keine nachteilige Verspannung von Treibkäfig und Geschoßkörper mehr möglich. Beim Vulkanisierungsprozeß verbindet sich der Dichtungsring sehr vorteilhaft mit dem eingespritzten Dichtungsmaterial zu einer Einheit.
  • Ein nach der Erfindung hergestelltes Treibkäfiggeschoß ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1
    einen Teillängsschnitt durch ein Treibkäfiggeschoß gemäß der Erfindung und
    Fig. 2
    eine vergrößerte Ansicht des hinteren Treibkäfigbereiches aus Fig. 1.
  • Mit der Bezugsziffer 10 ist in Fig. 1 ein Treibkäfiggeschoß mit einem Wuchtgeschoßkörper 11 von hohem Schlankheitsgrad und einem Treibkäfig 12 z.B. im Kaliber 105 mm oder 120 mm gezeigt. An dem zeichnerisch nicht dargestellten Ende des Wuchtgeschoßkörpers ist üblicherweise zur Flügelstabilisierung ein Flügel-oder Lochkegelleitwerk befestigt.
    Zur Kraftübertragung der Gasdruckkräfte ist der Treibkäfig über eine Formschlußzone 14 z.B. eine Gewindeverzahnung formschlüssig mit dem Wuchtgeschoßkörper 11, das als Übungsgeschoß z. B. aus Stahl oder als Gefechtsgeschoß z. B. aus Wolframmaterial besteht, verbunden. Zum Zusammenhalten der einzelnen Treibkäfigsegmente und zur Abdichtung des Gasdruckes gegenüber der inneren Rohrwandung einer Rohrwaffe weist der Treibkäfig 12 im vorderen Bereich seiner Umfangsfläche ein Halteband 15 und im hinteren Bereich ein Führungsband 16 auf. Auf die rückwärtige Gasdruckaufnahmefläche 18 des Treibkäfigs 12 ist ein einheitlicher Dichtungsbelag 19 zur Abdichtung der Trennfugen zwischen den Treibkäfigsegmenten und des Ringspaltes um den Umfang des Geschoßkörpers 11 gegen den Gasdruck der Treibladungsgase aufvulkanisiert. Zur rückwärtigen Abstützung der einzelnen Treibkäfigsegmente beim Ablösen vom Geschoßkörper nach Verlassen der Rohrmündung ist direkt hinter der Formschlußzone 14 ein Ringwulst 21 (Abrollkante) auf dem Umfang des Geschoßkörpers 11 vorgesehen.
  • Aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 wird die Anordnung eines Dichtungsringes 22 auf dem Umfang des Geschoßkörpers 11 direkt an bzw. vor der rückwärtigen Gasdruckaufnahmefläche 18 des Treibkäfigs 12 ersichtlich. Dieser Dichtungsring 22 verhindert das Eindringen von flüssigem Silikonkautschuk in den zylindrischen Ringspalt 20 zwischen Treibkäfig und Geschoßkörperoberfläche in der Spritzform bzw. im Vulkanisierungswerkzeug. Beim Einspritzen der flüssigen Dichtungsmasse in die Spritzform wird der Dichtungsring 22, der aus dem gleichen Material wie die Kautschukbeschichtung 19 besteht, von der Dichtungsmasse überdeckt und nachfolgend in diese einvulkanisiert.
  • Der Dichtungsring 22 weist vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf, da hierdurch die beste Einpassung in die Umfangsfuge 23 vor dem Ringspalt 20 erfolgt und weist einen 20 bis 30 %, vorzugsweise 25 % kleineren freien inneren Durchmesser als der jeweilige Geschoßkörperdurchmesser auf. Der Dichtungsring kann jedoch auch einen geeigneten anderen Querschnitt (quadratisch, oval, dreiecksförmig) aufweisen.
  • Beim Ablösen der Treibkäfigsegmente vom Geschoßkörper nach Abschuß reißen der Dichtungsbelag 19 und der Dichtungsring 22 entlang der Teilungsebenen (Trennfugen) der Treibkäfigsegmente auf sowie der Dichtungsbelag 19 von der umfangsseitigen Oberfläche des Geschoßkörpers ab.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Treibkäfiggeschosses, bei dem die Treibkäfigsegmente mittels Haltemitteln auf dem Geschoßkörper befestigt und in ihrer vorgesehenen hintersten Position auf einer Formschlußzone fixiert werden und wobei zur Fixierung und Abdichtung der einzelnen Treibkäfigsegmente gegeneinander in einem Vulkanisationswerkzeug mit Spritzform eine einheitliche dünne Schicht aus Kautschuk bzw. Gummi auf die rückwärtige Gasdruckaufnahmefläche des Treibkäfigs aufgespritzt und ausvulkanisiert wird, dadurch gekennzeichnet, vor dem Einsetzen des Treibkäfiggeschosses in das Vulkanisierungswerkzeug bzw. vor dem Kautschukaufspritz- und Vulkanisierungsprozeß der rückwärtige innere Ringspalt (20) zwischen Treibkäfig (12) und Geschoßkörper (11) durch Aufbringung eines nicht-ausvulkanisierten und aus dem gleichen Material wie die Kautschukbeschichtung (19) bestehenden Dichtungselemeptes (22) auf die Umfangsfuge (23) vor dem inneren Ringspalt (20) des Geschoßkörpers (11) an der rückwärtigen Gasdruckaufnahmefläche (18) abgedichtet wird, so daß sich im inneren Ringspalt (20) kein Kautschuk befindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (22) ein Dichtungsring (22) ist, der vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (22) einen 20 bis 30 %, vorzugsweise 25 %, kleineren freien inneren Durchmesser als der jeweilige Geschoßkörperdurchmesser aufweist.
EP88107212A 1987-09-10 1988-05-05 Verfahren zur Herstellung von Treibkäfiggeschossen Expired - Lifetime EP0306615B1 (de)

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