DE4215304C2 - Treibkäfig - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Treibkäfig für ein unter­ kalibriges Geschoß nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Derartige Treibkäfige, die dazu dienen, unterkalibrige Geschosse, etwa flügelstabilisierte Wuchtgeschosse, in einem Waffenrohr zu beschleunigen, wozu sie im Waf­ fenrohr gegen Gaskräfte kolbenartig mittels eines Füh­ rungsbandes, das von einem heckseitigen Druckflansch aufgenommen wird, abdichten und damit ein Beschleu­ nigen und zugleich über einen vorderen Führungs­ flansch ein Führen des Geschosses bewirken, sind seg­ mentartig in Axialrichtung unterteilt, damit der Treibkä­ fig nach dem Verlassen des Waffenrohrs abgeworfen wird. Um mit einer möglichst geringen Masse für den Treibkäfig auszukommen, ist es bekannt, diesen aus Aluminium zu fertigen, das eine relativ geringe Dichte und einen ausreichenden Elastizitätsmodul von ca. 60 000 bis 80 000 N/mm² aufweist, um die heckseitige Lasteinleitung über eine sich bis zum heckseitigen Druckflansch erstreckende Heckpartie einzuleiten, die einwärts gewölbt ist, so daß mit zunehmendem Radius ein überproportionaler Zuwachs an axialdruckbeauf­ schlagter Fläche realisiert wird. Hierdurch existiert im Bereich unter dem Druckflansch ein ausgeprägtes Schubspannungsmaximum. Zwar wäre es erstrebens­ wert, anstelle von Aluminium Kunststoff, der ein noch geringeres spezifisches Gewicht aufweist, zu verwen­ den, jedoch besitzt dieser auch im Vergleich zu Alumini­ um eine relativ geringe Festigkeit und einen relativ ge­ ringen Elastizitätsmodul, die für die hier auftretenden Belastungen im allgemeinen nicht geeignet sind.

Zwar ist es aus der DE-OS 38 11 597 bekannt, einen Treibkäfig für ein unterkalibriges Geschoß aus einem faserverstärkten Kunststoff herzustellen, jedoch besitzt dieser Treibkäfig nur einen bugseitigen, gleichzeitig zur Führung und zur Gasabdichtung dienenden Flansch, während vom Heck bis zum Flansch eine kegelstumpf­ förmige Fläche zur Krafteinleitung vorgesehen ist Ab­ gesehen davon, daß hierbei ein extrem langgestrecktes Treibkäfigheck notwendig ist, ist die Führung des Ge­ schosses ungenügend.

Aus der US-PS 3 392 472 ist ferner ein ebenfalls nur mit einem vorderen Flansch versehener Treibkäfig für ein unterkalibriges Geschoß bekannt, der einen nach außen gewölbten Treibkäfigrücken aufweist, jedoch ist auch hier die Führung des Geschosses ungenügend.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Treibkäfig nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem die heckseitige Lasteinleitung bei möglichst minimalen, im Treibkäfig auftretenden Schubspannungen erfolgt.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird bewirkt, daß die axiale Lasteinleitung praktisch gleichmäßig auf den Bereich der Lasteinlei­ tungslänge, die bei einem Zweiflanschtreibkäfig auf­ grund der sehr weit hinten befindlichen Gasabdichtung relativ kurz ist, verteilt wird, wodurch die Schubspan­ nungen in ihrem Maximum erheblich reduziert werden, so daß Werkstoffe mit einem entsprechend niedrigen Elastizitätsmodul und niedrigen festigkeitswerten, ins­ besondere Kunststoffe zur Anwendung kommen kön­ nen. Hierdurch läßt sich das Gewicht des Treibkäfigs gegenüber Treibkäfigen aus Aluminium entsprechend senken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungs­ beispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Patrone mit einem unterkalibrigen, einen Treibkäfig aufweisenden Wuchtgeschoß in Sei­ tenansicht.

Fig. 2 zeigt einen Treibkäfig für das Wuchtgeschoß von Fig. 1 im Schnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Patrone umfaßt eine mit einem Sprengstoff 1 gefüllte, bodenseitig mit einem Zünder 2 versehene Hülse 3, die ein unterkalibriges, flügelstabilisiertes Wuchtgeschoß 4 aufnimmt, das mit einem axial segmentierten Treibkäfig 5 versehen ist, der einen heckseitigen Druckflansch 6 und einen vorderen, zum Druckflansch 6 mit Abstand angeordneten Füh­ rungsflansch 7 aufweist. Der Druckflansch 6 besitzt eine umlaufende Kehle 8 zur Verankerung des Halses 9 oder Hülse 3 sowie eine umlaufende Nut 10 zur Aufnahme eines Führungsbandes 11. Im Bereich zwischen dem Druckflansch 6 und dem Führungsflansch 7 ist der Treibkäfig 5 im Außendurchmesser verjüngt. Die Ge­ schoßspitze kann von einer axial segmentierten, sich bis zum Treibkäfig 5 erstreckenden Haube 12 umgeben sein, die an einer vorderen, umlaufenden Nut 13 des Treibkäfigs 5 eingehakt ist. Der Treibkäfig 5 besitzt eine Axialbohrung 14, die mit einem Mittel 15 eine Form­ schlußzone bildet und zum Eingriff mit dem Außenum­ fang des Wuchtgeschosses 4, etwa Gewinde o. dgl., ver­ sehen ist, so daß das Wuchtgeschoß 4 beim Abschuß im Waffenrohr über den Treibkäfig 5 beschleunigt wird.

Eine sich vom Heck des Treibkäfigs 5 bis zum heck­ seitigen Druckflansch 6 erstreckende Heckpartie 16 des Treibkäfigs 5 ist bis zum heckseitigen Druckflansch 6 nach außen gewölbt und das Verhältnis von Lasteinlei­ tungslänge LL zu stützender Gesamtlänge SL kleiner 0,5, insbesondere kleiner 0,4. Hierbei wird zweckmäßi­ gerweise der Radius r (x) der Heckpartie 16 ent­ sprechend folgender Formel ausgebildet:

wobei r_i der Innenradius, d. h. der Radius des Treibkä­ figs 5 am Heck gleich dem Radius der Axialbohrung 14, r_a der vom Innenradius r_i bis zu einem Maximum ent­ sprechend dem Kaliber des Treibkäfigs 5 ansteigende Außenradius, l die zur Verfügung stehende Länge der Heckpartie 16 des Treibkäfigs 5, die praktisch bis zur Kehle 8 reicht, und x die Axialkoordinate (mit dem Heck als Nullpunkt) sind. Hierdurch wird bewirkt, daß die axiale Lasteinleitung praktisch gleichmäßig auf den Be­ reich der Lasteinleitungslänge LL, die aufgrund des sehr weit hinten befindlichen Druckflansches 6 relativ kurz ist, verteilt wird, wodurch die Schubspannungen in ih­ rem Maximum erheblich reduziert werden, so daß Werkstoffe mit einem entsprechend niedrigen Elastizi­ tätsmodul und niedrigen Festigkeitswerten, insbesonde­ re faser-, etwa glasfaserverstärkte Kunststoffe, zur An­ wendung kommen können.

Claims (2)

1. Treibkäfig für ein unterkalibriges Geschoß (4), insbesondere Wuchtgeschoß, mit den Merkmalen:

• a) der Treibkäfig umfaßt einen heckseitigen, in einem Abstand zum Heck angeordneten, eine umlaufende Nut (10) für ein Führungsband (11) aufweisenden Druckflansch (6), wobei der Abstand zwischen Heck und Führungsband (11) die Lasteinleitungslänge (LL) einer Heckpartie (16) definiert,
• b) der Treibkäfig weist ferner einen mit Abstand zu dem heckseitigen Druckflansch (6) angeordneten, vorderen Führungsflansch (7) auf, wobei der Abstand zwischen Heck und dem vorderen Ende der Formschlußzone zwischen Penetrator und Treibkäfig die stützende Gesamtlänge (SL) definiert,
• c) das Verhältnis von Lasteinleitungslänge (LL) zu stützender Gesamtlänge (SL) ist kleiner als 0,5,
• d) der Treibkäfig (5) besteht aus Kunststoff,
• e) die Heckpartie (16) des Treibkäfigs (5) ist bis zum heckseitigen Druckflansch (6) nach außen gewölbt, derart, daß der Radius (r) der Heckpartie (16) entsprechend folgender Formel bestimmt ist:
  r(x) = ((r_a ² - r_i ²). x/l + r_i ²)^1/2,
  wobei r_i der Innenradius, r_a der Außenradius, l die zur Verfügung stehende Länge der Heckpartie (16) und x die Axialkoordinate (mit dem Heck als Nullpunkt) sind.

2. Treibkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus faserverstärktem Kunststoff besteht.