DE3442000A1

DE3442000A1 - Koerper fuer verbrennbare oder halbverbrennbare huelsen und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3442000A1
Application number: DE19843442000
Authority: DE
Inventors: Alain Naillac Bergerac Brasquies; Michel Bergerac Maures
Original assignee: Societe Nationale des Poudres et Explosifs
Current assignee: Societe Nationale des Poudres et Explosifs
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1985-06-13
Also published as: BE901070A; GB2149892A; IT1179822B; SE8405712D0; IT8468152A0; JPS60122899A; SE462302B; IT8468152A1; FR2555302B1; GB8427092D0; SE8405712L; US4649827A; DE3442000C2; CA1273241A; JPH0217799B2; FR2555302A1; GB2149892B

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft verbrennbare oder halb verbrennbare Hülsen insbesondere für Artilleriemunition. Die Erfindung betrifft im einzelnen verbrennbare oder halbverbrennbare Hülsenkörper, die durch mehrere Bänder aus verbrennbarem Papier gebildet sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von derartigen Hülsenkörpern.

Für gewöhnlich besteht eine Munitionshülse aus einem Körper in Form eines zylindrischen oder konischen Rohrs und durch einen Boden oder Geschoßboden, der ein Zündsystem trägt und eines der Enden des Körpers abschließt. Die auf diese Weise gebildete Hülse enthält eine Pulverfüllung und ist meistens zur Bildung einer Munition auf ein Geschoß gebördelt. Es gibt auch Waffensysteme, insbesondere Artilleriekanonen, bei denen die Munition aus einem Geschoß und einer davon unabhängigen, nicht an das Geschoß gebördelten Hülse besteht. Das Geschoß und die Hülse werden voneinander unabhängig in der Waffe plaziert. Diese Munitionsart, bei der die Hülse vom Geschoß unabhängig ist, hat den Vorteil, im Gelände und in Abhängigkeit vom Bedarf unmittelbar vor dem Schuß eine Anpassung der in der Hülse zu verwendenden Pulvermenge zu ermöglichen. Derartige Hülsen weisen einen Körper, der an einem seiner Enden durch einen Boden geschlossen ist, eine innerhalb des Körpers angeordnete Pulverladung und einen das andere Ende des Körpers schließenden Deckel auf. Meistens befindet sich auch eine Verkeilungsscheibe im Körper, die die Pulverladung festlegt und jegliche Verschiebung hiervon innerhalb des Körpers verhindert.

Bei den herkömmlichen Munitionen besteht die Hülse, die auf das Geschoß gebördelt oder hiervon unabhängig ist, aus einem nichtverbrennbareη metallischen Material, im allgemeinen aus Messing.Eine derartige Hülse hat zwei Hauptnachteile/einerseits einen hohen Preis, insbesondere im Fall von Munition

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für Waffen von mittlerem und großem Kaliber, und andererseits weil sie wegen ihrer Nichtverbrennbarkeit nach dem Schuß vollständig aus dem Verschluß der Waffe herausgezogen werden muß, was nicht ohne eine gewisse Anzahl von Schwierigkeiten geschieht, insbesondere bei Waffen mit großer Schußfolge oder bei mit Hochdruck schießenden Waffen.

Der Fachmann hat somit nach Munitionen mit einer vollständig oder wenigstens zur Hälfte verbrennbaren Hülse gesucht, die die oben angegebenen Nachteile nicht aufweisen und vor allem durch ihre Verbrennung zusätzliche Energie liefern. Unter einer halbverbrennbaren Hülse versteht man eine Hülse, bei der wenigstens der Körper vollständig verbrennbar ist, während lediglich der Geschoßboden unverbrennbar ist.

Auf diesem Gebiet wurden verschiedene Lösungsansätze vorgeschlagen. So wurden verbrennbare Hülsen vorgeschlagen, die aus einem mit Explosivstoff versetzten Schaum bestehen. Eine derartige Lösung ist zum Beispiel in der FR-PS 2 294 421 beschrieben. Diese Lösungsart ist jedoch in der Benutzung schwierig und gefährlich, weil sie auf Explosivstoffe zurückgreift und sich überdies für Munitionen mit großen Abmessungen schlecht eignet.

Der Fachmann hat sich somit Lösungen zugewandt, die Gebrauch von verbrennbaren Fasermaterialien, wie Cellulose, machen, die von sich aus leicht zu benutzen sind.

Damit eine Hülse auf der Basis von Fasermaterial vollständig verbrennbar ist, genügt es im allgemeinen nicht, daß sie kohlenwasserstoff haltige organische Fasern, wie Cellulosefasern, enthält. Es wurde vielmehr festgestellt, daß wenigstens ein Teil dieser Fasern nitriert sein muß, um eine vollständige und ausreichend schnelle Verbrennung zu gewährleisten, die keine Spuren von unverbrannten Produkten in der Waffe zurückläßt.

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Im Hinblick auf die Herstellung von verbrennbaren Hülsen wurden bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen. So wurde vorgeschlagen, verbrennbare Hülsen aus Textilfasern herzustellen durch kontinuierliches Nitrieren der Textilfasern und Anordnen der auf diese Weise nitrierten Fasern zu Bändern, die durch Wickeln auf einen Dorn Hülsen aus nitrierten Fasern ergaben. Diese Technik ist zum Beispiel in der FR-PS 2 074 8 beschrieben, ist aber kompliziert und schwierig durchzuführen, was ihre Bedeutung für die Großserienherstellung von preiswerten verbrennbaren Hülsen beträchtlich begrenzt.

Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, Papierblätter mit Nitrocellulose enthaltendem Latex zu imprägnieren und verbrennbare Hülsen aus den auf diese Weise imprägnierten Papierblättern herzustellen. Eine derartige Technik ist zum Beispiel in der FR-PS 1 552 875 beschrieben, ermöglicht jedoch nicht die Herstellung von vollständig gleichmäßigen Hülsen, da die Imprägnierung des Papiers nicht gleichmäßig erfolgt und überdies die Verbrennung derartiger Hülsen, wie in den Beispielen dieser Patentschrift beschrieben, Aschenreste zurückläßt, die eine Waffe sehr schnell verrußen.

Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, verbrennbare Hülsen durch Gießen von nitrocellulosehaltigen energiefreisetzenden Zusammensetzungen herzustellen. Diese Technik ist zum Beispiel in den FR-PS 2 24 0 258 und 2 278 6 60 der Anmelderin beschrieben. Wenn diese Technik auch bezüglich der technischen Qualität der hergestellten verbrennbaren Hülsen zufriedenstellend ist, so eignet sie sich doch schlecht für die Großserienherstellung auf Grund der jeder Gießtechnik eigenen Einschränkungen wegen der Festlegung der Formen bei jedem Gießvorgang. Man hat ebenfalls versucht, verbrennbare Hülsen durch Verfilzen einer wäßrigen Suspension herzustellen, die Nitrocellulose gemischt mit CeI-lulosefasern enthält. Diese Technik ist zum Beispiel in der FR-PS 2 234 113 der Anmelderin beschrieben. Diese Technik ergibt hervorragende Ergebnisse bei der Herstellung von Hülsen,

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die für Waffen mit großem Kaliber bestimmt sind und in verhältnismäßig geringen Mengen hergestellt werden müssen. Diese Technik eignet sich aber schlecht für die Großserienherstellung einerseits wegen der Abmessungen der Geräte für ihre Durchführung und andererseits wegen ihrer Einschränkungen bezüglich der Herstellungsmenge.

Diese verschiedenen Techniken sind somit für den Fachmann kein Mittel, in einfacher Weise sehr große Mengen von verbrennbaren oder halbverbrennbaren Hülsen von unterschiedlichem Kaliber herzustellen, die ohne jegliche Zurücklassung von festen Rückständen verbrennen.

Man kann außerdem feststellen, daß es bis heute nur sehr selten vorgeschlagen wurde, verbrennbare Hülsen mit Hilfe von Papiertechniken herzustellen. Der Grund hierfür liegt wahrscheinlich im Vorurteil, gemäß welchem die Nitrocellulosefasern schlecht zusammenbacken und sich somit nicht zur Durchführung dieser Techniken eigenen. Unter Papiertechnik versteht man bei der vorliegenden Anmeldung jede Technik, die die Herstellung von ebenen Blättern aus einer wäßrigen Suspension von Fasermaterialien durch Anwendung einer Maschine der Papiermaschinenbauart gestattet. Eine ziemlich alte Druckschrift gibt die Verwendung einer wäßrigen Suspension mit Nitrocellulosefasern gemäß einer Papierverarbeitungstechnik an. Es handelt sich dabei um die US-PS 1 896 64 2, die jedoch ausschließlich auf die Herstellung von Pulver aus Granulat oder von zylindrischen Treibblöcken gemäß einer Papierverarbeitungstechnik gerichtet ist, jedoch in keiner Weise die Herstellung von verbrennbaren Hülsen in Betracht zieht.

In jüngerer Zeit wurden von der Anmelderin in der FR-PS 2 485 182 verbrennbare oder halbverbrennbare Hülsen vorgeschlagen, deren Körper aus einem verbrennbaren Rohr besteht, das durch Wickeln von Blättern aus nitrocellulosehaltigen

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verbrennbaren Papierblättern auf einen Dorn und Verkleben hergestellt ist. Diese Papierblätter sind ihrerseits durch eine Papierverarbeitungstechnik aus einer wäßrigen Suspension hergestellt, die Nitrocellulosefasern, Cellulosefasern, ein Harz und gegebenenfalls einen Stabilisator enthält. Bei ihrem Austritt aus der Papiermaschine werden die Blätter vor dem Wickeln und Kleben auf dem Dorn gegebenenfalls heiß kalandriert und bilden das verbrennbare Rohr.

Die auf diese Weise hergestellten verbrennbaren oder halbverbrennbaren Hülsen können leicht in Großserie hergestellt werden. Es wurde jedoch festgestellt, daß sie nicht immer die geforderten Eigenschaften der Verbrennbarkeit und des mechanischen Verhaltens aufweisen. Insbesondere wenn man sie als verbrennbare oder halbverbrennbare Hülsen in großen Kanonen oder Haubitzen verwendet. So wurde festgestellt, daß der Körper derartiger Hülsen dazu neigt, im Augenblick des mechanischen Einsetzens in die Kanone zu zerreißen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Körpers für verbrennbare oder halbverbrennbare Hülsen, die aus mehreren Bändern aus verbrennbarem nitrocellulosehaltigem Papier bestehen und die oben angegebenen Nachteile nicht aufweisen. Bei der Erfindung versteht man unter Papier jedes durch eine im obigen Sinn definierte Papierverarbeitungstechnik hergestellte Material, bei dem es sich je nach seinem Gewicht je Flächeneinheit um ein Papier im herkömmlichen Sinn des Begriffs oder um einen Karton handelt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 7.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Körpers einer verbrennbaren oder halbverbrennbaren Hülse nach der Erf indung;

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt AA des Hülsenkörpers; Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt des Bereichs B;

Fig. 4 bis 6 Prinzipschemata für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Die Hülsenkörper (vgl. Fig. 1), bestehen aus mehreren Bändern 2 aus verbrennbarem Papier, die aufeinandergeklebt und kontinuierlich in Form von koaxialen Wendeln gewickelt sind. Ein Hülsenkörper 1 nach der Erfindung kann zylindrisch oder konisch sein. Die Bänder aus verbrennbarem Papier werden durch Schneiden von Blättern aus verbrennbarem Papier auf die gewünschte Breite hergestellt.

Die Herstellung der Blätter erfolgt ausgehend von einer wäßrigen Suspension, die Nitrocellulose, Cellulosefasern, ein Harz und gegebenenfalls einen Stabilisator, wie Diphenylamin, enthält.

Die Anwesenheit eines Harzes ist unerläßlich für die Verbesserung des Zusammenhalts der Fasern untereinander und die Stabilität des Papierblatts. Das Harz kann in die Suspension eingeführt und darin ausgeflockt werden, kann aber auch zusammen mit einem Ausflockungsmittel kontinuierlich in die Suspension stromauf des Stoffauflaufkastens der Papiermaschine eingeführt werden. Bei der Erfindung kann als Harz jedes organische Harz verwendet werden, das die Eigenschaft hat, auf

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den Nitrocellulose- oder Cellulosefasern auszuflocken, und das einen Durchlauf an der Papiermaschine aushält. Die bevorzugten Harze bei der Erfindung sind Acrylharze, Vinylharze, Latex auf Butadienbasis, wie Butadien-Styrol-Latex oder Butadien-Acrylnitril-Latex. Als Cellulose wird vorteilhaft Kraftzellstoff \erwendet. Es eigenen sich aber ebenso gut andere natürliche oder regenerierte Cellulosefasern, einschließlich Fasern aus mechanischem Holzstoff, halbchemische Fasern oder Viskose. Als Nitrocellulose kann jede industrielle Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von weniger als 13,8 % verwendet werden, sobald der Stickstoffgehalt des aus der Papiermaschine austretenden Papiers 12 % nicht übersteigt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein derartiger Nitrocellulosegehalt verwendet, daß der Stickstoffgehalt des aus der Papiermaschine austretenden Papiers in der Nähe von 9 % liegt.

Die Verhältnisse der verschiedenen Bestandteile untereinander in der wäßrigen Suspension können in großem Ausmaß variieren je nach der Art der vom Fachmann gewünschten verbrennbaren Materialien. Trotzdem können gewisse Regeln bezüglich der Zusammensetzung der Suspension angegeben werden. Vor allem ist eine minimale Harzmenge erforderlich, um eine ausreichende Zusammenballung von Fasern zu ermöglichen. Wie beobachtet, ist es erforderlich, daß die Gewichtsmenge an Harz wenigstens 2 % der Gewichtsmenge an verwendeter trockener Nitrocellulose und Cellulose ist, wobei vorzugsweise eine Gewichtsmenge von etwa 5 % verwendet wird. Die Gewichtsverhältnisse von trockener Nitrocellulose zu trockener Cellulose können von 8 0 : 10 bis 10 : 80, vorzugsweise von 70 : 20 bis 20 : 70, variieren.

Die Konzentration der Feststoffe in der wäßrigen Suspension hängt im wesentlichen ab von der verwendeten Papiermaschine, der von ihrem Konstrukteur empfohlenen Gebrauchsanweisung und den Eigenschaften des angestrebten Produkts.

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Die Bestandteile werden im allgemeinen in Anwesenheit von Wasser gemischt und werden nach dem Ausflocken des Harzes und der Reifung des Holzstoffs, einem im allgemeinen 12 Stunden dauerndem Vorgang, in einer Papiermaschine behandelt. Man kann jede beliebige im Handel befindliche Papiermaschine oder jede ähnliche Maschine verwenden, die für die Herstellung von Faservliesen verwendet wird. Am Austritt der Papiermaschine kann das erhaltene Blatt heiß kalandriert und getrocknet werden entweder in einem Papiertrockner, wenn das Blatt auf Grund seiner Zusammensetzung die Trocknungsbedingungen aushalten kann, oder durch einen zweiten Durchgang an Heißkalandern.

Die auf diese Weise gebildeten Bänder aus verbrennbarem Papier werden auf ihrer ganzen Länge aufeinandergeklebt und kontinuierlich als koaxiale Wendel zur Bildung des Hülsenkörpers gewickelt. Als Klebstoffe werden Vinyl- oder Acrylklebstoffe in wäßriger Emulsion verwendet oder warmschmelzbare Klebstoffe ("hot-melt") auf der Basis von Ethy!vinylacetat (E.V.A.), von Polyolefinen oder Polyamiden, oder auch Klebstoffe mit Lösungsmittel auf der Basis von Nitrocellulose,

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung besteht die Wand 3 des Hülsenkörpers 1 in ihrem Aufbau aus drei gesonderten koaxialen Lagen, vgl. Fig. 2 und 3.

Die Wand 3 eines Hülsenkörpers 1 nach der Erfindung hat eine innere Lage 4 aus einem Band aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier, d. h. aus einem verbrennbaren Papier, wie es sich am Austritt der Papiermaschine ohne Kalandrierung befindet. Das spezifische Gewicht eines derartigen Papiers beträgt im allgemeinen 0,5 g/cm³. Die Windungen der durch dieses Band aus verbrennbarem nichtkalandeirtem Papier gebildeten Wendel stoßen nicht aneinander an. Es befinden sich somit zwischen den Windungen der die innere Lage 4 des Hülsenkörpers 1 bildenden Wendelinnere Nuten 7.

Die Wand 3 eines Hülsenkörpers 1 hat dann eine Zwischenlage 5, aus wenigstens einem Blatt aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 bis 1,2 g/cm³. Die Ränder der Windungen jeder durch ein derartiges Band gebildeten Wendel sind gegenüber den Rändern der Windungen jeder benachbarten Wendel so versetzt, daß für die Wand 3 ein stetiger Materialverlauf gewährleistet ist. Die Zwischen/läge 5 kann bei gewissen Ausführungsformen nur aus einem Band aus verbrennbarem kalandriertem Papier bestehen. Die Zwischenlage 5 besteht aber vorzugsweise aus mehreren Bändern aus verbrennbarem kalandriertem Papier. Für die Zwischenlage 5 sind im allgemeinen fünf bis sieben, vorzugsweise sechs Bänder vorgesehen. Das die Bänder bildende verbrennbare Papier wurde beim Austritt aus der Papiermaschine derart kalandriert, daß es ein spezifisches Gewicht von 0,9 bis 1,2 g/cm³ besitzt. Der Wert 1,2 g/cm³ ist eine obere Grenze, die nicht überschritten werden darf, wenn unverbrannte Rückstände bei Schüssen mit Niederdruck vermieden werden sollen. Der Wert 0,9 g/cm³ entspricht einer unteren Grenze, unter welcher der Hülsenkörper 1 Gefahr läuft, ein unzureichendes mechanisches Verhalten beim Einbringen in die Waffe zu haben, insbesondere je nach dem Greifsystern für die Hülse Bruchstellen aufzuweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das spezifische Gewicht des für die Zwischenlage 5 verwendeten verbrennbaren Papiers 0,95 bis 1,10 g/cm³. Die Windungen der Wendel, die durch die die Zwischenlage 5 bildenden Bänder aus verbrennbarem Papier gebildet sind, können aneinanderstoßen oder nicht. Im letzteren Fall können sich die Ränder der Windungen derselben Wendel sogar überdecken. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stoßen trotzdem die Windungen der verschiedenen Wendel der Zwischenlage 5 nicht aneinanderan. ^D.iese Ausführungsform wird unter der Annahme empfohlen, daß der Hülsenkörper 1 für eine nicht an das Geschoß gebördelte Hülse bestimmt ist, wenn ein gutes Haften der Verkeilungsscheibe gewährleistet werden soll.

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Fig. 3 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zwischenlage 5 aus sechs Bändern 11 bis 16 aus verbrennbarem kalandriertem Papier besteht, deren Windungen nicht aneinanderstoßen, wobei bei dieser Darstellung die Breiten- und Dickenanteile der Bänder der Klarheit der Zeichnung wegen nicht beachtet wurden. Die Ränder 21 zweier nichtaneinanderstoßender Windungen des Bands 11 sind gegenüber den Rändern zweier nichtaneinanderstoßender Windungen der Lage 4 und gegenüber den Rändern 22 zweier nichtaneinanderstoßender Windungen des Bands 12 versetzt.

Die Wand 3 eines Hülsenkörpers 1 enthält erfindungsgemäß schließlich eine äußere Lage 6, die aus einem Band aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ besteht. Die Ränder 8 der Windungen der durch dieses verbrennbare Papierband gebildeten Wendel überdecken sich gemäß Fig. 3. Dieses Merkmal ist unabhängig von der für die Zwischenlage 5 verwendeten Ausführungsform unbedingt erforderlich, wenn man einen Hülsenkörper wünscht, der keinerlei Bruchgefahren beim Einsetzen in die Waffe und eine vorschriftsmäßige Verklebung der verschiedenen die Wand des Hülsenkörpers 1 bildenden Bänder hat.

Die auf diese Weise hergestellten Hülsenkörper dienen hauptsächlich zur Herstellung von verbrennbaren Hülsen durch Hinzufügen eines verbrennbaren oder halbverbrennbaren Bodens oder eines metallischen Bodens. Die auf diese Weise hergestellten Hülsen werden mit Schießpulver gefüllt und entweder an das Geschoß gebördelt oder ungebördelt gehalten, wobei sie dann mit einer verbrennbaren Verkeilungsscheibe oder einem verbrennbaren Deckel versehen werden. Zur Verbesserung des Widerstands des Hülsenkörpers gegen Witterungseinfluß, insbesondere Feuchtigkeit, ist es vorteilhaft, ihn mit einem dem Fachmann bekannten Schutzlack zu überziehen. Ferner können selbstverständlich die Hülsenkörper für andere Zwecke verwendet werden, insbesondere als verbrennbare Kartuschen oder Vorratsbehälter,

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ohne daß hierbei der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Die Erfindung betrifft auch ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen zylindrischen Hülsenkörper. Dieses Verfahren wird im folgenden in Verbindung mit Fig. 4 bis 6 beschrieben.

Gemäß der Erfindung wird eine Schicht hergestellt, die durch ein Band aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier und durch wenigstens ein Band aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 0.9 bis 1,2 g/cm³ gebildet ist, wobei die Bänder aus verbrennbarem Papier auf einer mit Klebstoff versehenen Seite derart gegeneinander versetzt angeordnet werden, daß sie sich nur teilweise überdecken, wobei die mit Klebstoff versehene Seite jedes Bands mit der nicht mit Klebstoff versehenen Seite eines der benachbarten Bänder in Berührung kommt.

Fig. 4 zeigt das Prinzip für den Aufbau einer derartigen Schicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zwischenlage des Hülsenkörpers sechs Bänder aus verbrennbarem kalandriertem Papier hat.

Eine Abwickelvorrichtung 30 trägt sieben Rollen 31 bis 37 aus verbrennbarem Papier. Die Rolle 31 besteht aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von etwa 0,5 g/cm³, während die Rollen 32, bis 37 aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 bis 1,2 g/cm³ bestehen. Die Rollen 31 bis 37 befinden sich in zueinander parallelen Ebenen, wobei die Mitte jeder Rolle gegenüber der Mitte der vorhergehenden Rollen leicht versetzt ist.

Die Rolle 31 gibt ein rechteckiges Band 41 ab, das nach dem Lauf auf Achsen 511 bis 513 das erste Band einer Bahn 7 0

bildet. Die Rolle 32 gibt ein rechteckiges Band 42 ab, das nach dem Lauf auf Achsen 520 bis 523 sich unter dem Band 41 in Berührung hiermit plaziert, jedoch demgegenüber leicht versetzt ist. Zwischen den Achsen 522 und 523 läuft das Band 42 in einem Klebekamm 62, der die Oberseite des Bands 4 2 auf seiner gesamten Breite mit Klebstoff versieht. Auf diese Weise klebt der Teil der Oberseite des Bands 42, der in Berührung mit der Unterseite des Bands 41 kommt, an dieser letzteren.

In gleicher Weise kommen die rechteckigen Bänder 4 3 bis 4 7 von den jeweiligen Rollen 33 bis 37, durchlaufen die Klebekämme 6 3 bis 67 und plazieren sich sowie kleben leicht versetzt untereinander zur Bildung der gesamten Bahn 70, . von der in Fig. 5 ein Bruchstück dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt das Band 41 aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier, unter welches die Bänder 42 bis 47 aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit dem spezifischen Gewicht 0,9 bis 1,2 g/cm³ gegeneinander versetzt geklebt sind.

Im folgenden werden anhand der Fig. 6 die Verfahrensschritte nach der Erfindung beschrieben.

Die auf diese Weise gebildete . Bahn 70 wird auf einen zylindrischen Dorn 80 schraubenförmig gewickelt, der mittels eines nicht dargestellten Riemens gedreht wird und dessen Durchmesser D den Innendurchmesser des Hülsenkörpers bildet. Die Bahn 70 wird auf diesen Dorn gemäß Fig. 6 so gewickelt, daß ein Rohr gebildet wird, in dem die nicht mit Klebstoff versehene Seite des Bands 41 aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier die Innenfläche dieses Rohr bildet. Wie oben ausgeführt, ist der Dorn praktisch zylindrisch. Um jedoch einen leichten Vorschub des durch Wickeln der Bahn 70 gebildeten Rohrs zu ermöglichen, ist der Dorn vorzugsweise sehr leicht konisch, im allgemeinen in der Größenordnung von

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0,02 %. Der durch die Symmetrieachse M des Bands 41 und die Senkrechte N zur Achse des Doms 80 gebildeten Wendelwinkel α ist so groß, daß die Wicklungsganghöhe P größer als die Breite £,.. des Bands 41 aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier ist. Diese Bedingung ist zwingend, damit die Windungen der durch das Band 41 gebildeten inneren Wendel nicht aneinanderstoßen. Damit jedes Band der Bahn 70 beim Aufwickeln am vorhergehenden Band haftet, ist es zweckmäßig, daß die Wicklungsganghöhe P kleiner als die Breite £,_ der durch die Bänder 41 und 42 gebildeten Anordnung ist. Die Windungen der Wendel, die durch die Bänder 42 bis 47 gebildet sind und die Zwischenlage des Hülsenkörpers bilden, können aneinanderstossen oder nicht, wobei die Bänder 42 bis 47 eine von der Breite £,.. des Bands 41 abweichende Breite haben können. Wenn man die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung herstellen will, bei der die Windungen der die Zwischenlage bildenden Wendel nicht aneinanderstoßen, gibt man jedenfalls vorzugsweise den Bändern 42 bis 47 aus verbrennbarem kalandriertem Papier eine Breite, die gleich der Breite &.. des Bands 41 aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier ist. Auf diese Weise ist man sicher, daß diese Bänder Wendeln mit nichtaneinanderstoßenden Windungen bilden. Diese Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt, in der die Windungen der durch das Band 47 gebildeten Wendel nicht aneinanderstoßen und eine Nut 91 bilden.

Schließlich wickelt man schraubenförmig auf das auf diese Weise gebildete Rohr ein Band aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ derart, daß die Ränder der Windungen der durch dieses Band gebildeten Wendel sich überdecken. Dieses Band mit dem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ wird gegebenenfalls auf einer seiner Seiten mit Klebstoff versehen, um an diesem Rohr in dem Ausmaß zu haften, in dem dessen Außenfläche keinen Klebstoff trägt. Dieses letztere Band kann gemeinsam mit der Bahn 70 gewickelt werden. In diesem letzteren Fall muß die Breite dieses Bands größer als die Wicklungsganghöhe P

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des Rohrs sein, so daß die Ränder der Windungen der durch dieses Band gebildeten Wendel sich überdecken.

Gemäß einer in Fig. 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Band 71 aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit dem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ in unterschiedlicher Weise um das bereits durch Wickeln der Bahn 7 0 gebildete Rohr gewickelt. Das vorher auf seiner Oberseite mit Klebstoff versehene Band 71 wird in unterschiedlicher Weise unter einem Wendelwinkel β derart gewickelt, daß die Wicklungsgangshöhe des Bands 71 größer als die Breite JL· des Bands 71 ist. Diese Ausführungsform ermöglicht insbesondere eine Breite I₂ ^es Bands 71, die gleich der Breite I. des Bands 41 ist.

Nach dem Wickeln des Bands 71 genügt es, das auf diese Weise auf dem Dorn gebildete Rohr auf die für den Hülsenkörper gewünschte Länge abzuschneiden.

Es wurde das Verfahren beschrieben, das die kontinuierliche Herstellung von zylindrischen Hülsenkörpern ermöglicht. Der Fachmann kann kleinere Ausführungsvarianten, insbesondere beim Aufbringen von Klebstoff auf die Bänder, vorsehen, ohne hierbei den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Man kann ebenfalls durch schraubenförmiges Wickeln auf einem konischen Dorn kegelstumpfförmige, verbrennbare oder halbverbrennbare Hülsenkörper herstellen. In diesem letzteren Fall ist das Herstellungsverfahren, intermittierend und müssen die Hülsenkörper einzeln hergestellt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Ausführung der Erfindung, Beispiele

Es wurde ein verbrennbares Papier aus einer wäßrigen Suspension mit der folgenden Gewichtszusammensetzung hergestellt, die durch die Gesamtheit der dem Wasser zugesetzten Zusätze ausgedrückt ist:

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Raffinierte Nitrocellulose (Stickstoffgehalt

13,2 %) =68 Gew.%

Kraftzellstoff (Cellulosefasern) = 26 Gew.%

Acrylharz (Methyl- und Ethylpoly-

acrylat) = 5 Gew.%

Diphenylamin (Stabilisator) = 1 Gew.%

Ausflockungsmittel (Tonerdesulfat) = 2 Gew.% des

Gemischs A

Nach einer Ausflockung und Reifung während 12 Stunden wird der Stoff in einen Trog gegeben, wo er auf eine Konzentration von 25 g/l gebracht und 2 Stunden lang homogenisiert wird. Der Stoff wird dann zur Papiermaschine gebracht. Gewisse Blätter werden dann einfach in der Trockenmaschine getrocknet und so wie sie sind verwendet, d. h. nicht kalandriert. Diese Blätter wiegen 250 g/m² bei einer mittleren Dicke von 0,5 mm, was einem spezifischen Gewicht von 0,5 g/cm³ entspricht. Das auf diese Weise hergestellte verbrennbare Papier hat einen Stickstoffgehalt von 9 %.

Weitere Blätter werden dann kalandriert durch einen Durchgang zwischen zwei auf 65 ⁰C erhitzten Walzen, wobei die Verarbeitungsgeschwindigkeit 12 m/min beträgt.

Die auf diese Weise hergestellten Blätter werden zu rechteckigen Bändern geschnitten, aus denen die oben beschriebenen Hülsenkörper hergestellt werden.

Beispiel 1

Es wurde ein zylindrischer Hülsenkörper mit einem Durchmesser von 155 mm und einer Länge von 709 mm hergestellt aus einem rechteckigen inneren Band aus nichtkalandriertem Papier (wie oben beschrieben) und mit einer Breite von 170 mm, aus sechs rechteckigen kalandrierten Zwischenbändern mit einem spezifischen Gewicht von 1,15 g/cm³ (d. h. einer mittleren Dicke von 0,4 mm bei einem 460 g/m² wiegenden Blatt) und aus

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einem rechteckigen kalandrierten äußeren Band mit einem spezifischen Gewicht von 1,2 g/cm³ (d. h. einer mittleren Dicke von 0,21 mm bei einem 250 g/m² wiegenden Blatt).

Der Hülsenkörper wurde hergestellt durch Wickeln einer Schicht, die durch das innere nichtkalandrierte Band und die sechs kalandrierten Zwischenbänder gebildet ist, und durch unterschliedliches Wickeln des äußeren kalandrierten Bands. Die Zwischenbänder hatten eine Breite von 170 mm, während das äußere Band eine Breite von 178 mm hatte. Der verwendete Klebstoff war ein Acrylklebstoff in wäßriger Emulsion. Die Wendelwinkel α und β , wie oben definiert, waren gleich groß und betrugen 34°. "Die Zwischenbänder waren regelmäßig gegeneinander derart versetzt, daß die Gesamtbreite der Schicht 34 0 mm betrug.

Auf diese Weise wurde ein Hülsenkörper hergestellt, dessen Breite 3,07 mm und dessen Masse 1132 g betrugen. Bei diesem Hülsenkörper stoßen die Windungen der die innere Lage und die Zwischenlage bildenden Wendeln nicht aneinander an, während die Ränder der Windungen der die äußere Lage bildenden Wendel sich überdecken.

Dieser Hülsenkörper hat einen Zusammendrückungswiderstand von 585 N, wobei der Widerstand gegen die Zusammendrückung die Kraft ist, die für die radiale Zusammendrückung eines Hülsenkörpers von 250 mm um 20 mm auszuüben ist. Dieser Hülsenkörper wurde mit einem Schutzlack überzogen.

Dieser Hülsenkörper wurde zur Herstellung einer vollständig verbrennbaren Hülse für eine Munition von 155 mm verwendet durch Hinzufügen eines verbrennbaren Bodens, eines verbrennbaren Deckels und einer verbrennbaren Verkeilungsscheibe. Die auf diese Weise hergestellte Hülse wurde in einem Waffensystem abgeschossen, das mit einem nicht an die Hülse gebördelten Geschoß arbeitete. Die Hülse war mit 1,47 kg Pulver aus rohrförmigen

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Körnern mit doppelter Basis (Nitrocellulose und Nitroglycerin) gefüllt.

Das Geschoß wog 4 3 kg. Die Positionierung der Hülse erfolgte automatisch, ohne daß der Hülsenkörper nicht den mindesten Riß zeigte.

Abgeschossen bei Umgebungstemperatur und unter diesen Bedingungen hatte das Geschoß eine Geschwindigkeit von 4 23 m/sec in einem Abstand von 40 m von der Kanonenmündung, wobei der in der Waffe entwickelte maximale Druck 129 0 bar betrug.

Beispiel 2

In ähnlicher Weise wie beim Beispiel 1 beschrieben wurde ein zylindrischer Hülsenkörper hergestellt aus einem demjenigen von Beispiel 1 ähnlichen nichtkalandrierten inneren Band, aus sechs kalandrierten Zwischenbändern mit einem spezifischen Gewicht von 1,08 g/cm³ (das ist eine mittlere Dicke von 0,39 mm bei einem 420 g/m² wiegenden Blatt) und aus einem demjenigen von Beispiel 1 verwendeten ähnlichen äußeren Band.

Auf diese Weise wurde ein Hülsenkörper mit einer Dicke von 3 mm bei einer Länge von 709 mm und einem Gewicht von 1108 g hergestellt. Der Widerstand gegen Zusammendrückung dieses Hülsenkörpers beträgt 555 N.

Nach dem Überziehen mit einem Schutzlack wurde dieser Hülsenkörper verwendet zur Herstellung einer vollständig verbrennbaren Hülse für eine Munition von 155 mm durch Hinzufügen eines verbrennbaren Bodens, eines verbrennbaren Deckels und einer verbrennbaren Verkeilungsscheibe. Die auf diese Weise hergestellte Hülse wurde in einem Waffensystem abgeschossen, das mit einem nicht an die Hülse gebördelten Geschoß arbeitete. Die Hülse war mit 1,47 kg Pulver aus rohrförmigen Körnern auf doppelter Basis (Nitrocellulose und Nitroglycerin) gefüllt.

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Das Geschoß wog 4 3 kg. Die automatische Positionierung der Hülse erfolgte, ohne daß der Hülsenkörper den mindesten Riß aufwies.

Abgeschossen bei +51 ⁰C hatte das Geschoß eine Geschwindigkeit von 4 23 m/sec in einem Abstand von 40 m von der Kanonenmündung, wobei der in der Waffe entwickelte maximale Druck 1230 bar war und die Verbrennung der Hülse ohne Zurücklassung von Rückständen vollständig erfolgte.

Beispiel 3

In ähnlicher Weise wie beim Beispiel 1 beschrieben, wurde ein zylindrischer Hülsenkörper hergestellt aus einem inneren nichtkalandrierten Band mit einer Dicke von 0,64 mm (das ist ein spezifisches Gewicht von 0,5 g/cm³ bei einem 320 g/m² wiegenden Blatt), aus sechs Zwischenbändern mit einem spezifischen Gewicht von 1,2 g/cm³ (das ist eine mittlere Dicke von 0,41 mm bei einem 500 g/m² wiegenden Blatt) und aus einem dem in Beispiel 1 verwendeten ähnlichen äußeren Band.

Auf diese Weise wurde ein Hülsenkörper mit einer Dicke von 3,25 mm bei einer Länge von 709 mm und einem Gewicht von 1236 g hergestellt. Der Widerstand gegen Zusammendrückung dieses Hülsenkörpers beträgt 790 N.

Nach dem Überziehen mit einem Schutzlack wurde dieser Hülsenkörper verwendet zur Herstellung einer vollständig verbrennbaren Hülse für eine Munition von 155 mm durch Hinzufügen eines verbrennbaren Bodens, eines verbrennbaren Deckels und einer verbrennbaren Verkeilungsscheibe.

Die auf diese Weise hergestellte Hülse wurde in einem Waffensystem abgefeuert, das mit einem nicht an die Hülse gebördelten Geschoß arbeitete. Die Hülse wurde mit 1,47 kg Pulver aus rohrförmigen Körnern auf doppelter Basis (Nitrocellulose und Nitroglycerin) gefüllt.

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Das Geschoß wog 43 kg. Die automatische Positionierung der Hülse erfolgte, ohne daß der Hülsenkörper den mindesten Riß zeigte.

Abgeschossen bei +51 ⁰C hatte das Geschoß eine Geschwindigkeit von 422 m/sec in einem Abstand von 40 m von der Kanonenmündung, wobei der in der Waffe entwickelte Maximaldruck 1140 bar betrug.

Beim öffnen der Waffe wurden Rückstände festgestellt, die sich erneut entflammen können. Dies beweist, daß bei einem spezifischen Gewicht von 1,2 g/cm³ für die die Zwischenlage bildenden Bänder eine obere Grenze erreicht ist, über welcher bei einer geringen Pulverladung eine vollständige Verbrennung des Hülsenkörpers nicht mehr gewährleistet werden kann.

Beispiel 4

In ähnlicher Weise wie beim Beispiel 1 wurde ein zylindrischer Hülsenkörper hergestellt aus einem demjenigen von Beispiel 1 ähnlichen inneren nichtkalandrierten Band, aus sechs Zwischenbändern mit einem spezifischen Gewicht von 1,0 g/cm³ (das ist eine mittlere Dicke von 0,45 mm bei einem 450 g/m² wiegenden Blatt) und aus einem dem im Beispiel 1 verwendeten ähnlichen äußeren Band.

Auf diese Weise wurde ein Hülsenkörper hergestellt mit einer Dicke von 3,4 mm bei einer Länge von 709 mm und einem Gewicht von 1135 g. Der Widerstand gegen Zusammendrücken dieses Hülsenkörpers beträgt 490 N.

Der mit einem Schutzlack überzogene Hülsenkörper wurde verwendet zur Herstellung einer vollständig verbrennbaren Hülse für eine Munition von 155 mm durch Hinzufügen einer verbrennbaren Bodens, eines verbrennbaren Deckels und einer verbrennbaren Verkeidlungsscheibe.

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Die auf diese Weise hergestellte Hülse wurde in einem Waffensystem abgefeuert, das mit einem nicht an die Hülse gebördelten Geschoß arbeitet. Die Hülse wurde mit 0,850 kg Pulver aus rohrförmigen Körnern auf doppelter Basis (Nitrocellulose und Nitroglycerin) gefüllt.

Das Geschoß wog 4 3 kg. Das automatische Positionieren der Hülse erfolgte, ohne daß der Hülsenkörper den mindesten Riß aufwies.

Abgeschossen bei -31 ⁰C hatte das Geschoß eine Geschwindigkeit von 361 m/sec in einem Abstand von" 40 m von der Kanonenmündung, wobei der in der Waffe entwickelte maximale Druck 936 bar betrug und die Verbrennung der Hülse ohne Zurücklassung von Rückstängen vollständig erfolgte.

Beispiel 5

In ähnlicher Weise wie bei Beispiel 1 wurde ein zylindrischer Hülsenkörper hergestellt aus einem demjenigen von Beispiel 1 ähnlichen inneren nichtkalandrierten Band, aus sieben Zwischenbändern mit einem spezifischen Gewicht von 0,95 g/cm³ (das ist eine mittlere Dicke von 0,48 mm bei einem 460 g/m² wiegenden Blatt ) und aus einem äußeren Band mit einem spezifischen Gewicht von 1,2 g/cm³ (das ist eine mittlere Dicke von 0,38 mm bei einem 4 50 g/m² wiegenden Blatt).

Auf diese Weise wurde ein Hülsenkörper mit einer Dicke von 4,2 mm bei einer Länge von 709 mm und einem Gewicht von 1342 g hergestellt.

Der mit einem Schutzlack überzogene Hülsenkörper wurde zur Herstellung einer vollständig verbrennbaren Hülse für eine Munition von 155 mm verwendet durch Hinzufügen eines verbrennbaren Bodens, eines verbrennbaren Deckels und einer verbrennbaren Verkeilungsscheibe.

Die auf diese Weise hergestellte Hülse wurde in einem Waffensystern abgefeuert, das mit einem nicht an die Hülse gebördelten Geschoß arbeitete. Die Hülse wurde mit 1,47 kg Pulver aus rohrförmigen Körnern auf doppelter Basis (Nitrocellulose und Nitroglycerin) gefüllt.

Das Geschoß wog 4 3 kg. Das automatische Positionieren der Hülse erfolgte, ohne daß der Hülsenkörper den mindesten Riß zeigte.

Abgeschossen bei Umgebungstemperatur hatte das Geschoß eine Geschwindigkeit von 4 34 m/sec in einem Abstand von 4 0 m von der Kanonenmündung, wobei der in der Waffe entwickelte maximale Druck 1354 bar betrug.

Ii

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Claims

Ansprüche

1. Körper für verbrennbare oder halbverbrennbare Hülsen,

- die durch mehrere Bänder aus verbrennbarem Papier gebildet sind, die auf ihrer gesamten Länge aufeinander geklebt und als koaxiale Wendel kontinuierlich aufgewickelt sind,

- wobei das verbrennbare papier papierverarbeitungstechnisch aus einer wäßrigen Suspension hergestellt ist, die aus Nitrocellulosefasern, Cellulosefasern, einem Harz und gegebenenfalls einem Stabilisator besteht,

dadurch gekennzeichnet ,

- daß die Bänder (2) aus verbrennbarem Papier drei koaxiale Lagen bilden:

a) eine innere Lage (4), die durch ein Band aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier gebildet ist, wobei die Windungen der durch dieses Band gebildete Wendel nicht aneinanderstoßen,

b) eine Zwischenlage (5), die durch wenigstens ein Band (11-16) aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 bis 1,2 g/cm³ ge-

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bildet ist, wobei die Ränder der Windungen jeder durch ein derartiges Band (11-16) gebildeten Wendel gegenüber den Rändern der Windungen jeder benachbarten Wendel versetzt sind, und

c) eine äußere Lage (6), die durch ein Band aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ gebildet ist, wobei die Ränder der Windungen der durch dieses Band gebildeten Wendel sich überdecken.

2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das spezifische Gewicht des die innere Lage (4) bildenden Bands aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier etwa 0,5 g/cm³ beträgt.

3. Körper nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet

- durch 5 bis 7 Bänder (11-16) aus verbrennbarem kalandriertem Papier für die Zwischenlage (5).

4. Körper nach Anspruch 3, gekennzeichnet

- durch sechs Bänder (11-16) aus verbrennbarem kalandriertem Papier für die Zwischenlage (5).

5. Körper nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß das spezifische Gewicht der die Zwischenlage (5) bildenden Bänder (11-16) aus verbrennbarem kalandriertem Papier 0,95 bis 1,10 g/cm³ beträgt.

6. Körper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Windungen der verschiedenen die Zwischenlage (5) bildenden Wendeln nicht aneinanderstoßen.

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Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Körpern für verbrennbare oder halbverbrennbare Hülsen,

- die durch mehrere Bänder aus verbrennbarem Papier gebildet sind, die aufeinandergeklebt und als koaxiale Wendel kontinuierlich gewickelt werden,

- wobei das verbrennbare Papier papierverarbeitungstechnisch aus einer wäßrigen Suspension hergestellt wird, die aus Nitrocellulosefasern, Cellulosefasern, einem Harz und gegebenenfalls einem Stabilisator besteht,

gekennzeichnet

- a) durch Herstellen einer Bahn, die durch ein

rechteckiges Band aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier und durch wenigstens ein rechteckiges Band aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 bis 1,2 g/cm³ gebildet ist, wobei die Bänder aus verbrennbarem Papier auf einer Seite mit Klebstoff versehen und derart gegeneinander versetzt angeordnet werden, daß sie sich nur teilweise überdecken, wobei die mit Klebstoff versehene Seite jedes Bands mit der nicht mit Klebstoff versehenen Seite eines der benachbarten Bänder in Berührung kommt,

b) durch schraubenförmiges Wickeln der auf diese Weise gebildeten Bahn . auf einen zylindrischen Dorn zur Bildung eines Rohrs, bei dem die nicht mit Klebstoff versehene Seite des Bands aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier die Innenfläche des Rohrs bildet, wobei die Wicklungsganghöhe größer als die Breite des Bands aus brennbarem nichtkalandriertem Papier ist,

c) durch schraubenförmiges Wickeln eines gegebenenfalls auf einer Seite mit Klebstoff versehenen rechteckigen Bands aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ auf das auf diese Weise gebildete Rohr derart, daß die Ränder der Windungen

der durch das Band gebildeten Wendel sich überdecken, und

d) durch Abschneiden des auf diese Weise fertiggestellten Rohrs auf die für den Hülsenkörper gewünschte Länge.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

- daß die Breite der rechteckigen Bänder aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 bis 1,2 g/cm³ gleich der Breite des Bands aus verbrennbarem nichtkalandriertem Papier ist,

9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

- daß das rechteckige Band aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit dem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ in unterschiedlicher Weise auf das bereits durch Wickeln der Lage gebildete Rohr gewickelt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

- daß die Breite des rechteckigen Bands aus verbrennbarem kalandriertem Papier mit dem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,3 g/cm³ gleich der Breite des Bands aus verbrenribarem nichtkalandriertem Papier ist.