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Militärischer Sprengkörper Die Erfindung bezieht sich auf einen militärischen
Sprengkörper, dessen Gehäusemantel aus einem nichtmetallischen Bindemittel besteht,
in das Metallpartikel eingebettet sind.
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Militärische Sprengkörper, für deren Gehäusemantel nichtmetallische
Werkstoffe verwendet werden, weisen erfahrungsgemäß keine ausreichende Splitterwirkung
auf, was durch das relativ geringe spezifische Gewicht der bei der Detonation der-Sprengladung
entstehenden nichtmetallischen Gehäusesplitter bedingt ist.
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Um auch bei militärischen Sprengkörpern mit einem nichtmetallischen
Gehäusemantel eine ausreichende Splitterwirkung zu erreichen, kann man in ähnlicher
Weise verfahren, wie dies bei den seinerzeit üblichen Schrappnellgeschossen mit
einem metallischen Gehäusemantel der Fall war. Man kann also im Inneren des militärischen
Sprengkörpers, also innerhalb des Gehäusemantels, Metallpartikeln lose anordnen.
Darüber hinaus wurde bereits vorgeschlagen, die zur Erzielung einer ausreichenden
Splitterwirkung erforderlichen Metallpartikeln bei militärischen Sprengkörpern mit
einem nichtmetallischen Gehäusemantel im Gehäusemantel selbst bzw. in einer der
Schichten des Gehäusemantels einzubetten. Der nichtmetallische Werkstoff des Gehäusemantels
dient dabei als Bindemittel für die darin eingebetteten Metallpartikeln. Bei den
bekannten Vorschlägen dieser Art werden als solche Bindemittel ausschließlich spröde
Werkstoffe, beispielsweise Zement, erwähnt.
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Ein schwerwiegender Nachteil eines solchen militärischen Sprengkörpers
wäre dessen geringe Resistenz gegenüber gebrauchsmäßigen Stoßbelastungen beim Transport,
beim Abschuß bzw. Abwurf der Sprenggranate und beim Aufprall am Ziel.
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Dieser Mangel wird nun bei einem militärischen Sprengkörper, dessen
Gehäusemantel aus einem nichtmetallischen Bindemittel besteht, in das Metallpartikeln
eingebettet sind, gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß das Bindemittel aus einem
schlagzähen, vorzugsweise thermoplastischen, Kunststoff besteht.
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Es ist zwar bereits bekanntgeworden, militärische Sprengkörper mit
einem Gehäusemantel aus Kunststoff herzustellen. Ferner besteht ein bekannter Vorschlag
darin, den Gehäusemantel eines militärischen Sprengkörpers (einer Handgranate) aus
einem mit Kunststoffen gebundenen Fasermaterial herzustellen. Es handelt sich dabei
um relativ spröde duroplastische Kunststoffe, bei denen das Einbetten von Metallpartikeln
nicht bekannt ist. Unter einem schlagfesten Kunststoff versteht man im allgemeinen
einen Kunststoff, der im Schlagversuch gemäß DIN 53 453 bei Verwendung eines Normstabes
als Probekörper nicht bricht. Dies ist der Fall bei einer Schlagzähigkeit in der
Größenordnung von 100 cmkg/cm2 und darüber. Als Beispiel eines thermoplastischen
Kunststoffes, der diese Eigenschaft aufweist, sei Polyäthylen genannt. Erwähnt sei
ferner noch, daß die thermoplastischen schlagfesten Kunststoffe auch durchwegs einen
sehr niedrigen Elastizitätsmodul aufweisen (in der Größenordnung von 10 kg/cm2 bzw.
100 kg/cm2). Man möchte annehmen, daß schlagfeste Kunststoffe, da diese ja gegenüber
Schlagbeanspruchungen sehr widerstandsfähig sind, bei der Detonation des Sprengstoffes
einen hohen Aufwand an Energie für die Zerlegung des Gehäusemantels erfordern, was
ein Nachteil wäre, denn die Energie des Sprengstoffes soll ja möglichst ohne große
Verluste auf die im Gehäusemantel eingebetteten Metallpartikeln übertragen werden.
Es hat sich aber herausgestellt, daß auch Kunststoffe mit einer sehr hohen Schlagzähigkeit
ohne großen Aufwand an Energie brechen, sofern nur die Geschwindigkeit der auf den
Kunststoff einwirkenden Belastung sehr hoch ist. Dieser Effekt tritt bei den Belastungsgeschwindigkeiten
normaler bzw. normierter Schlagbeanspruchung noch nicht in Erscheinung, wohl aber
bei den wesentlich höheren Belastungsgeschwindigkeiten, die durch die Detonation
der Sprengladung auftreten. Bei diesen höchsten Belastungsgeschwindigkeiten zeigen
also auch schlagfeste Kunststoffe ein sprödes Verhalten, was bedeutet, daß eine
Zerlegung des Gehäusemantels ohne besonders hohen Energieaufwand möglich ist. Auf
die im Gehäusemantel eingebetteten
Metallpartikeln wird trotz der
Verwendung eines schlagfesten Kunststoffes als Bindemittel der Großteil der Sprengstoffenergie
übertragen. Dieser Effekt des Sprödbruchverhaltens bei höchsten Belastungsgeschwindigkeiten
(bei der Detonation der Sprengladung) tritt besonders bei thermoplastischen schlagfesten
Kunststoffen auf, welche gemäß der Erfindung bevorzugt als Bindemittel für die Metallpartikeln
verwendet werden sollen.
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Dazu kommt noch zur Unterstützung dieses Effektes das besondere thermische
Verhalten der thermoplastischen Kunststoffe. Bei thermoplastischen Kunststoffen
tritt nämlich ab einer für die betreffende Kunststofftype charakteristischen Temperatur
ein Fließen ein. Diese Temperaturen liegen nicht sehr hoch (meist unter 100° C).
Der Sprengstoff des Geschosses verursacht unmittelbar nach der Zündung sehr hohe
Temperaturen, die auch sofort auf den Gehäusemantel durch Wärmeleitung übertragen
werden, da aber die Wärmeleitzahl bei Kunststoffen gering ist - sie liegt um zwei
Zehnerpotenzen unter der von Stahl - kann der Gehäusemantel bereits mechanisch (durch
den Innendruck der Verbrennungsgase des Sprengstoffes) zerstört sein, bevor die
Temperatur im Gehäusemantel die Fließtemperatur erreicht hat. Bei Kunststoffen mit
geringem E-Modul, was unter anderem bei schlagfesten Kunststoffen der Fall ist,
bedarf es aber einer - wenn auch um Bruchteile einer Sekunde - längeren Zeit für
die rein mechanische Zerstörung. Dieser geringe Zeitunterschied genügt aber dafür,
daß bei einem Gehäusemantel, welcher erfindungsgemäß aus einem schlagzähen Kunststoff
besteht, im Augenblick der Detonation des Sprengstoffes sicher auch mindestens stellenweise
ein Zerfließen und damit eine Zerstörung des Gehäusemantels eintritt. In diesem
Fall besorgt aber die kalorische Energie des Sprengstoffes die Zerstörung des Gehäusemantels
und nicht der bereits in mechanische Energie umgesetzte Anteil der Sprengstoffenergie.
Der Verlust an mechanischer Energie ist dabei verschwindend klein, so daß dieser
Energieanteil praktisch vollständig als Transportenergie für die im Inneren des
Gehäusemantels angeordneten Metallpartikeln in Erscheinung tritt.
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Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß durch die erfindungsgemäße
Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen als Bindemittel für die Metallpartikel
die besondere einfache Verarbeitung derartiger Kunststoffe von Vorteil ist. Die
Erfindung ist in der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne
darauf beschränkt zu sein. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
einer Handgranate.
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Die in der Zeichnung dargestellte Handgranate besteht aus einem Gehäusemantel
1 aus einem schlagfesten thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise eignet sich
dafür Polyäthylen. Im Inneren der Handgranate ist die Sprengkapsel 2, eine Initialsprengladung
3, z. B. aus Nitropenta, sowie eine weitere Sprengladung 4, z. B. ein Gemisch aus
Trinitrotoluol und Ammoniumnitrat, angeordnet. Die Initialsprengladung 3 und die
Sprengladung 4 sind durch eine Trennhülse 5 aus Kunststoff, beispielsweise aus Celluloseacetat,
getrennt. Nach oben ist die Handgranate durch den Deckel 6 abgeschlossen. Im Gehäusemantel
l sind gemäß der Erfindung Metallpartikeln 7 angeordnet. Diese Metallpartikeln 7
können bei der Herstellung des Gehäusemantels eingegossen werden. Der Durchmesser
der Metallpartikeln 7 ist etwas kleiner als die Hälfte der Wandstärke des Gehäusemantels
1 (abgesehen von den Verstärkungsrippen). Es können daher höchstens zwei Lagen von
Metallpartikeln vorhanden sein. Dadurch wird die Explosionsenergie ziemlich gleichmäßig
auf die einzelnen Metallpartikel verteilt.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Handgranate,
doch können auch andere militärische Sprengkörper, beispielsweise Wurfgranaten,
Wurfminen od. dgl., mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet sein.