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Verfahren zur Herstellung von splitterwirksamen Sprenggranaten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von splitterwirksamen Sprenggranaten mit einem äusseren Gehäusemantel aus hochpolymerem Werkstoff und einem an der Innenwandung des äusseren Gehäusemantels anliegenden Innenmantel, welcher Metallpartikeln enthält, die in einem hochpolymeren Werkstoff eingebettet sind.
Bei splitterwirksamen Sprenggranaten der beschriebenen Art hat sich vor allem herausgestellt, dass es nicht einfach ist, die für die Splitterwirkung massgeblichen Metallpartikeln in den Innenmantel einzubringen. Der einzige bisher bekannte Vorschlag war folgender : Herstellung einer breiigen bzw. zähflüssigen Mischung von Beton bzw. Kunststoff und Metallpartikeln - Einfüllen dieser Mischung in den Hohlraum eines Granatenkörpers-Verdrängen der Mischung an die Innenwandung des Granatenkörpers mit Hilfe eines Verdrängungsstabes-Ausziehen des Verdrängungsstabes nach dem Erhärten des Bindemittels (Beton, Kunststoff) der Mischung.
Dieses bekannte Verfahren weist mehrere Nachteile auf. Wird Beton als Bindemittel verwendet, dann ergeben sich lange Wartezeiten im Produktionsablauf wegen des relativ langsamen Aushärtens von Beton.
Bei Verwendung von Kunststoffen als Bindemittel ist es erforderlich, dafür Sorge zu tragen, dass die zähflüssige Mischung aus Kunststoff und Metallpartikeln beim Einfüllen nicht zu rasch erstarrt, damit das nötige Verdrängen an die Innenwandung des Granatenkörpers ermöglicht wird. Man muss also die Mischung unter relativ hoher Temperatur einfüllen, was zu Beschädigungen des Granatenkörpers führt, falls dieser ebenfalls aus Kunststoff besteht. Ausserdem ist nach dem Verdrängen und Aushärten des Kunststoffes ein Entfernen des Verdrängungsstabes, ohne diesen zu zerstören, fast nicht möglich (man müsste den Verdrängungsstab ausbohren).
Diese Nachteile werden nach dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch vermieden, dass der Innenmantel in einem oder mehreren geschlossenen Formwerkzeugen hergestellt wird, wobei zunächst die Metallpartikeln in die Werkzeughöhlung eingelegt werden und hierauf der zur Bindung der Metallpartikeln dienende hochpolymere Werkstoff im flüssigen Zustand in die Werkzeughöhlung eingeführt wird, worauf der hochpolymere Werkstoff des äusseren Gehäusemantels auf den Innenmantel aufgeformt wird.
Der herstellungstechnische Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens gegenüber der oben erwähnten bekannten Methode zur Einarbeitung von splitterwirksamen Metallpartikeln in den Innenmantel ist unmittelbar einzusehen. Insbesondere zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren durch einen raschen, durch keine nennenswerten Wartezeiten gehemmten Produktionsablauf aus. Ausserdem gelingt es durch das erfindungsgemässe Verfahren, eine möglichst grosse Anzahl von Metallpartikeln in dem zur Verfügung stehenden, durch die Abmessungen des Innenmantels bestimmten Raum einzuarbeiten, was darauf zurückzuführen ist, dass zunächst nur die ungebundenen Metallpartikeln in die Werkzeughöhlung eingeführt werden und sich das nachfolgende Bindemittel auf die verbleibenden geringen Zwischenräume zwischen den Metallpartikeln beschränken muss.
Damit aber das Bindemittel sicher alle Zwischenräume zwischen den Metallpartikeln gut ausfüllt, ist es zweckmässig, das flüssige Bindemittel unter Druck, z. B. im Spritzgussverfahren, einzuführen.
Zweckmässig ist es ferner, den Innenmantel nicht in einem Stück zu formen, sondern diesen aus zwei oder mehreren gesondert zu formenden schalenförmigen Teilen herzustellen, weil sich auf diese Weise besser ein relativ stark ausgebauchter Innenmantel mit einem ebenfalls stark ausgebauchten inneren
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Hohlraum herstellen lässt und daher eine sehr kräftige Sprengladung innerhalb des Innenmantels angeordnet werden kann. Die Verbindung der schalenförmigen Teile kann je nach Werkstoff auf verschiedene Weise vorgenommen werden.
Für das Aufformen des äusseren Gehäusemantels auf den Innenmantel können ebenfalls verschiedene Methoden angewendet werden. Besonders günstig ist es, den äusseren Gehäusemantel in einer geschlossenen Form, in welche vordem Schliessen der Form der Innenmantel als Kern eingelegt wird, aufzuformen, wobei der Werkstoff des äusseren Gehäusemantels in flüssiger Konsistenz, z. B. nach dem Spritzgussverfahren, in die geschlossene Form eingeführt wird. Auf diese Weise erhält man einen einstückigen äusseren Gehäusemantel, der den Innenmantel vollständig umschliesst.
Die Erfindung ist in der Zeichnung durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Fig. l zeigt im Längsschnitt einen Handgranatenkörper, dessen Innenmantel Metallpartikeln enthält. In Fig. 2 und Fig. 3 sind in schaubildlicher Darstellung zwei Hälften eines Innenmantels dargestellt.
Der Handgranatenkörper nach Fig. l weist einen äusseren Gehäusemantel l aus Polyäthylen auf. An der Innenwandung des äusseren Gehäusemantels 1 ist ein Innenmantel 2 angeordnet, welcher aus Polystyrol mit darin eingebetteten Vierkant-Eisenteilen 3 besteht. Die Vierkant-Eisenteile 3 sind im Falle der Fig. l an der inneren Oberfläche des Innenmantels 2 sichtbar, was eine Folge der Verwendung von transparentem Polystyrol ist.
Der Innenmantel 2 besteht aus zwei in der'Längsrichtung des Handgranatenkörpers getrennten Teilen.
Längs der Trennfuge 4 sind die beiden Teile des Innenmantels. verklebt.
In dem in Fig. l dargestellten Handgranatenkörper ist noch nicht die Sprengladung eingefüllt und der
Zünder aufgeschraubt.
Der Handgranatenkörper nach Fig. l gehört zu einer sogenannten Abwehrhandgranate (Defensivhand- granate), für welche-aus militärisch taktischen Gründen eine gute Splitterwirkung gefordert wird. Die i wirksamen Splitter sind im Falle der Fig. l als Vierkanteisen 3 im Innenmantel 2 eingebettet. Der Innen- mantel dient daher in erster Linie als Trägerschichte für die Splitter. Bei einer Handgranate nach Fig. l ist eine sehr gute Splitterwirkung (Splitterdurchschlagsleistung) zu erwarten, denn der Energieaufwand für die Zerlegung des äusseren Gehäusemantels und des Innenmantels bei der Detonation der Sprengladung ist sehr gering, so dass ein grösstmöglicher Anteil der Energie des Sprengstoffes auf die wirksamen Splitter übertragen wird.
Dies ist eine Folge der Verwendung eines relativ spröden Werkstoffes (Polystyrol) für den
Innenmantel 2 und der relativ geringen Wandstärke des schlagzähen Werkstoffes (Polyäthylen) für den äusseren Gehäusemantel l. Ein solcher Handgranatenkörper weist aber auch wegen des schlagfesten äusse- ren Gehäusemantels 1 eine ausreichende Resistenz gegenüber stossartigen Beanspruchungen beim Trans- port und Aufprall am Wurfziel auf und lässt sich wegen des relativ starren Innenmantels 2 nicht leicht deformieren. Der Innenmantel übt demnach auch eine Stützfunktion aus.
Derartige Handgranatenkörper können gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wie folgt hergestellt werden :
In einem ersten Verfahrensschritt werden in einem Spritzgusswerkzeug die schalenförmigen Hälften des Innenmantels (Fig. 2, Fig. 3) hergestellt, indem zunächst die Metallpartikeln in die Werkzeughöhlun- gen eines Spritzgusswerkzeuges für die beiden Hälften des Innenmantels eingelegt und hierauf der zur Bin- dung der Metallpartikeln dienende hochpolymere Werkstoff in flüssigem Zustand in die Werkzeughöhlun- gen eingespritzt wird.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden nun je zwei Hälften des Innenmantels verklebt, wobei die Stifte 6 der einen Hälfte in die Löcher 7 der andern Hälfte eingreifend, eine Zentrierung der beiden
Hälften bewirken. Als Klebstoff sei Butyl-Acetat genannt.
Derso gebildete Innenmantel wird nun als Kern in ein weiteres Spritzgusswerkzeug eingelegt. Der als
Kern dienende Innenmantel wird dabei von einem mit dem Spritzgusswerkzeug verbundenen Dorn gehal- ten, welcher im Inneren des Innenmantels in der Ausnehmung 8 am Boden und im Hals 9 des Innenman- tels gelagert ist. Der Innenmantel wird hierauf mit dem Werkstoff des äusseren Gehäusemantels umspritzt, d. h. dieser Werkstoff wird in flüssigem Zustand in den Raum zwischen der Aussenwandung des als Kern dienenden Innenmantels und der Innenwandung der Werkzeughöhlung eingespritzt.
Auf diese Weise erhält man einen völlig nahtlosen äusseren Gehäusemantel, welcher fest am Innen- mantel aufliegt, was eine Folge des Schwindens des umspritzten Werkstoffes des äusseren Gehäusemantels nach der Fertigung ist. Ferner wird durch den Wärmeeinfluss beim Umspritzen des Werkstoffes eine Ver- schmelzung der Werkstoffe des äusseren Gehäusemantels und des Innenmantels eintreten, wodurch der äussere Gehäusemantel und der Innenmantel zu einem einheitlichen Verbundkörper vereinigt werden.
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Ein Vorteil ist auch, dass man dem Innenmantel ohne Schwierigkeiten jede gewünschte Form geben kann. So ist es z. B. ohne weiteres möglich, wie in Fig. 1 gezeigt - den Innenmaatel mit einem starken Boden und einem halsförmigen Ansatz nach oben auszustatten, was einerseits die Stützwirkung des Innenmantels erhöht und die Einlagerung einer grossen Menge von Splittern ermöglicht.
Darüber hinaus kann man durch das erfindungsgemässe Verfahren auch den äusseren Gehäusemantel mit verschiedener und beliebiger Wandstärke ausbilden. Insbesondere im Falle der Verwendung schlagfester bzw. hochschlagfester hochpolymerer Werkstoffe wird man den äusseren Gehäusemantel dünnwandig ausbilden. Als dünnwandig soll ein Gehäusemantel gelten, für den die Verhältniszahl des Durchmessers D
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> per von 60 mm Durchmesser weist demnach einen dünnwandigen Gehäusemantel auf, wenn seine Wand- stärke weniger als 4 mm beträgt.
Gegenüber dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind verschiedene werkstoffmässige, konstruktive, verfahrenstechnische und anwendungsmässige Varianten im Rahmen der Erfindung möglich. Es seien hier nur einige dieser Varianten, ohne Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben, genannt : Als Werkstoffe für den äusseren Gehäusemantel eignen sich neben Polyäthylen in besonderer Weise auch andere hochpolymere, insbesondere hochschlagfeste Werkstoffe (z. B. Polyamid) oder schlagfeste
Werkstoffe (z. B. schlagfestes Polystyrol). Der Innenmantel hingegen soll vorteilhafterweise aus einem re- lativ spröden und starren hochpolymeren Werkstoff bestehen. Ausser dem erwähnten gewöhnlichen Poly- styrol eignet sich demnach auch z. B. Polymethacrylsäuremethylester sehr gut.
In den vorstehenden Ausführungen sind vielfach Bezeichnungen wie schlagfest, hochschlagfest, spröd und starr im Zusammenhang mit hochpolymeren Werkstoffen verwendet. Unter einem schlagfesten hoch- polymeren Werkstoff soll dabei ein solcher verstanden sein, dessen Schlagzähigkeit grösser als 50 cmkg/cm 2 ist. Ein hochschlagfester Werkstoff ist ein solcher, mit einer Schlagzähigkeit grösser als 100 cmkg/cm2.
Als spröde hochpolymere Werkstoffe sind jene zu betrachten, deren Schlagzähigkeit kleiner als 50 cmkg/cm2, vorzugsweise kleiner als 20 cmkg/cm2 ist. Ein starrer hochpolymerer Werkstoff soll durch einen Elastizi- tätsmodul, welcher grösser als 150 kg/mm2 ist, vorzugsweise grösser als 300 kg/mm2. charakterisiert sein.
Als konstruktive Variante sei der Aufbau des Innenmantels aus mehr als zwei vorzugsweise schalen- förmigen Teilen erwähnt. Ausserdem muss die Teilung des Innenmantels nicht unbedingt eine Längste- lung, sondern kann auch eine Querteilung sein.
Verfahrenstechnisch ist man bei der Herstellung des Innenmantels und beim Aufformen des äusseren
Gehäusemantels keineswegs auf das Spritzgussverfahren beschränkt. Auch andere Formverfahren, wie z. B. das Pressverfahren, können herangezogen werden.
Die Erfindung ist ferner nicht nur für die Herstellung von Handgranatenkörpern von Bedeutung. Auch andere Granatenkörper, wie z. B. Granatenkörper für Wurfgranaten, können nach dem erfindungsgemässen
Verfahren hergestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von splitterwirksamen Sprenggranaten mit einem äusseren Gehäuseman- tel aus hochpolymerem Werkstoff und einem an der Innenwandung des äusseren Gehäusemantels anliegen- den Innenmantel, welcher Metallpartikeln enthält, die in einem hochpolymeren Werkstoff eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel in einem oder mehreren geschlossenen Formwerk- zeugen hergestellt wird, wobei zunächst die Metallpartikeln in die Werkzeughöhlung eingelegt werden und hierauf der zur Bindung der Metallpartikeln dienende hochpolymere Werkstoff im flüssigen Zustand in die Werkzeughöhlung eingeführt wird, worauf der hochpolymere Werkstoff des äusseren Gehäuseman- tels auf den Innenmantel aufgeformt wird.