Die Besonderheit der montmorillonitischen Tonmineralien ist ihr Aufbau, der aus mehreren Schichten besteht, und die daraus resultierende sog. innerkristalline Quellung, die je nach Wasserangebot eindimensional, senkrecht zu den Schichtebenen erfolgt. Beim Trocknen dieses Materials entspricht der Quellung eine ebenso starke Schwindung. Montmorillonit kann bis zum zehnfachen seines eigenen Gewichts an Wasser aufnehmen. Die Größe der montmorillonitischen Tonmineralien beträgt etwa 2000 A im Durchmesser, während die Dicke der Schichten eines Kristalls bei ungefähr 10 A liegt, wobei mehrere Schichten zu einem Kristall gehören. Montmorillonit kommt meist als Spurmineral in Ton vor, ist aber auch als Hauptmineral in Ton zu finden, z.B. ist Montmorillonit das Hauptmineral der Bentonite. In feuchtem und trockenem Zustand ist Montmorillonit ein hervorragender Binder mit einer hohen Bindefähigkeit für unplastische Rohstoffe und ein sehr guter Plastifizierer für Massen.

Hierbei kann in vorteilhafter Ausgestaltung die Wurfscheibe als montmorillonitische Tonmineralien Quellminerale aus der Reihe der Smectiten, vorzugsweise Montmorillonit, Bentonit, Beidelit, Nontronit, Hektorit, Saponit, Saukonit und/oder Tonmineralien mit vergleichbaren Gitterstrukturen aufweisen. Derartige montmorillonitische Tonmineralien weisen im wesentlichen gleiche oder ähnliche der hier hauptsächlich geforderten Eigenschaften auf und können je nach regionalem Vorkommen für die Verarbeitung herangezogen werden, um längere Transportwege der Ausgangsmaterialien zu vermeiden.

Von Vorteil ist es, wenn der Gehalt der Wurfscheibe an montmorillonitische Tonmineralien bezogen auf die Masse mindestens 3 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise zwischen 5 und 10 Gewichtsprozent. Hierbei wird in diesem angegebenen Anteilsbereich ein sinnvoller Kompromiß zwischen der Plastizität und der Formstabilität der Wurfscheiben bei der Verarbeitung hergestellt, um z.B. mit einem Gehalt von 5 Gewichtsprozent, eine Masse von nicht plastischem Kalkstein zu plastifizieren. Gleichzeitig reicht die geforderte Bindefähigkeit aus, um eine formstabile Wurfscheibe auch in feuchtem Zustand herzustellen.

Vorteilhafte Auswirkungen auf die Eigenschaften der Wurfscheiben hat es, wenn die montmorillonitischen Tonmineralien feinteilchenförmig im Gemisch der Materialien der Wurfscheibe verteilt sind. Hierdurch lassen sich gleichmäßig über den ganzen Querschnitt der Wurfscheibe verlaufende Eigenschaften des Gemisches erreichen, die eine homogene Materialzusammensetzung erlaubt.

Bevorzugt ist die nicht-plastische Komponente der Wurfscheibe aus feinteilchenförmigen natürlichen und/oder synthetischen Materialien gebildet. Hierbei kann je nach den Vorkommen am Ort der Verarbeitung der Wurfscheiben unterschiedliches Material zum Einsatz kommen, ohne daß die Eigenschaften der Wurfscheibe sich grundsätzlich von den Eigenschaften mit anderen nicht-plastischen Komponenten verarbeiteter Wurfscheiben unterscheiden.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die nicht-plastische Komponente der Wurfscheibe im wesentlichen aus natürlichen Mineralien, vorzugsweise Kreidemehl, oder aus Mischungen von feinteilchenförmigen Mineralien, feingemahlenem Naturstein und/oder calcinierten Mineralien besteht. Hierbei liegen die mit der Erfindung erzielten Vorteile darin, daß man in Übereinstimmung mit den jeweiligen gesetzlichen Vorgaben als Füllermaterial wahlweise Mischungen von feinteilchenförmigen Mineralien, feingemahlenem Naturstein oder calcinierten Mineralien verwenden kann. Je nach den örtlichen Vorkommen und Möglichkeiten können auch entsorgungsfähige Stoffe genutzt werden.

Hinsichtlich der Formungs- und Verarbeitungseigenschaften der Wurfscheiben ist es von Vorteil, wenn die nicht-plastische Komponente eine Körnung von kleiner als 50 Mikrometer aufweist. Hiermit läßt sich eine hohe Homogenität auch dieses Materials der Wurfscheibe erreichen.

Weiterhin ist es denkbar, daß dem Material der Wurfscheibe Abmagerungsmittel zugefügt sind, um die Trockenschwindung der Wurfscheibe nach der Formung zu reduzieren. Derartige Zusätze kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn die montmorillonitischen Tonmineralien als akzessorische, d.h. bei der Gewinnung schon vorhandene Beimengung in Ton vorliegt. Solcher Ton erreicht aufgrund der Eigenschaften der montmorillonitischen Tonmineralien in der Regel eine höhere Formbarkeit und Bindefähigkeit gegenüber normalem Ton. Ein gewisser Nachteil ist hierbei aber die höhere Trockenschwindung dieser Materialien im Trocknungsprozeß. Aus diesem Grunde ist der Trocknungsprozeß bei der Verarbeitung problematisch und es kann zu großen Trockenspannungen im Material kommen, die wiederum zu höheren Bruchraten oder bestimmten anderen Fehlern in der Struktur der verarbeiteten Wurfscheiben führen können. Daher sind in diesem Fall Abmagerungsmittel erforderlich, um die Trockenschwindung zu reduzieren. Diese Möglichkeit des Einsatzes derartiger Abmagerungsmittel ist aber dadurch begrenzt, daß die Bindefähigkeit und die Formbarkeit der Masse der Wurfscheiben stark reduziert werden.

Für die Verwendung der Wurfscheiben in den Katapulteinrichtungen ist es von Vorteil, wenn die Wurfscheibe einem Seitendruck von mindestens 4 bar standhält, vorzugsweise einem Seitendruck zwischen 6,5 und 8 bar. Hierdurch ist die Festigkeit der Wurfscheiben bei der hohen Beschleunigung in derartigen Katapulteinrichtungen gewährleistet, da durch die kurzzeitige starke Beschleunigung ansonsten die Ausschußrate schon zerstört geschleuderter Wurfscheiben zu hoch würde.

Von Vorteil für die Herstellung der Wurfscheiben ist es, daß das Material der Wurfscheibe durch die Verwendung der montmorillonitischen Tonmineralien nach der Formgebung nach dem Herausnehmen aus der Form formstabil ist. Dies bedeutet, daß beim Entfernen der Wurfscheibe aus der Form keine Formveränderungen mehr stattfinden.

Die Erfindung gemäß Anspruch 12 betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Wurfscheiben, insbesondere von Wurfscheiben gemäß Anspruch 1, bei dem die Form der Wurfscheibe aus einem Gemisch von Bindermaterial aus montmorillonitischen Tonmineralien und einem Füllermaterial in einem Formgebungsverfahren geformt und nach dem Formen die Wurfscheibe einem Trocknungsvorgang bei einer derart erhöhten Temperatur unterworfen wird, daß eine Wasserreabsorption der montmorillonitischen Tonmineralien irreversibel unterbunden wird. Dieses Trocknungsverfahren wird dazu durchgeführt, daß der Nachteil der eingesetzten montmorillonitischen Tonmineralien (Quellwasseraufnahme und Zerstörung der Matrix) beseitigt werden kann, so daß alle für den vorliegenden Einsatzzweck vorteilhaften physikalischen Eigenschaften und nach der Trocknung auf lange Zeit erhalten bleiben.

Normaler Ton besitzt eine Trockenbiegefestigkeit von ca. 2 bis 6 ^N/_mm ², abhängig von der Körnung und der Art der Mineralzusammensetzung. Im Ton kann die Trockenbiegefestigkeit stark mit Hilfe des Gehaltes an mineralischem Montmorillonit oder dgl. montmorillonitischen Tonmineralien verändert werden. Durch den hohen Gehalt an Feinstmineral ist Montmorillonit ein guter Plastifizierer und ein gutes Bindemittel. Der Einsatz von montmorillonitischen Tonmineralien ist wesentlich für die Eigenschaften der derart hergestellten Wurfscheibe, weil damit zum einen eine plastische Formgebung unter normalem oder höherem Druck von nicht plastischen Materialen oder Mineralien in einem normalen keramischen Verfahren möglich ist und zum anderen so die Formstabilität und Trockenbiegefestigkeit der Wurfscheibe gezielt beeinflußt werden kann.

Von Vorteil ist es hierbei, wenn die erhöhte Temperatur bei dem Trocknungsvorgang das in den montmorillonitischen Tonmineralien enthaltene Kristallwasser austreibt. Insbesondere, wenn die erhöhte Temperatur bei dem Trocknungsvorgang mindestens 400 Grad Celsius, besonders vorteilhaft zwischen 400 und 750 Grad Celsius beträgt, hat sich herausgestellt, daß die Reduzierung der Trockenbiegefestigkeit, die durch eine unvermeidliche Wasseraufnahme nach der Herstellung der Wurfscheibe verursacht wird, irreversibel vermieden werden kann, wobei gleichzeitig eine Erhaltung oder sogar Erhöhung der Fragilität der Wurfscheibe im Hinblick auf die Zerstörung bei einem Treffer durch verschossene Munition erreicht werden kann. Damit sind derart hergestellte Wurfscheiben auch über einen langen Zeitraum und unter normalen Lagerungsbedingungen lagerbar, ohne daß es durch schleichende Feuchtigkeitsaufnahme zu einer Verringerung der Trockenbiegefestigkeit kommt und die Wurfscheiben dadurch in ihren Eigenschaften verschlechtert werden oder deren Benutzung sogar unmöglich gemacht wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erhöhte Temperatur und die Expositionszeit der Wurfscheibe bei dem Trocknungsvorgang derart eingestellt werden kann, daß die Wurfscheibe nach dem Trocknungsvorgang keine Rückstände von Schadstoffen wie Öl oder Ölresten, die beim Formungsvorgang der Wurfscheibe als Schmiermittel eingesetzt werden, aufweist. Hierdurch kann aus dem Herstellprozeß verschlepptes Öl oder dgl. sicher aus der fertigen Wurfscheibe entfernt werden, das ansonsten wiederum eine geringe, aber sonst unvermeidbare Umweltbelastung nach dem Zerschießen der Wurfscheiben darstellen würde.

Eine vorteilhafte Eigenschaft des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die montmorillonitischen Tonmineralien bei der Formgebung als Bindermaterial und Plastifizierer wirken, wobei nach einem anschließenden Trocknungsprozeß die Wirkung der montmorillonitischen Tonmineralien als Bindermaterial der Wurfscheibe erhalten bleibt. Diese doppelte Wirkung der montmorillonitischen Tonmineralien trägt deutlich zu den guten Herstelleigenschaften sowie den Gebrauchseigenschaften der Wurfscheiben bei.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Wahl der erhöhten Temperatur bei der Trocknung die Bruchfreudigkeit der Wurfscheibe nach der Trocknung beeinflußt. Hierdurch kann durch die gewählte Temperatur bei der Trocknung die Bruchfreudigkeit der Wurfscheibe gezielt eingestellt werden, da die Temperatur die Eigenspannungen der Wurfscheiben nach dem Trocknen direkt beeiflussen.

Weiterhin kann zu der gezielten Beeinflussung des Bruchverhaltens der Wurfscheiben beitragen, daß Kreidemehl oder andere nicht plastische Materialen eine Struktur mit hervorragender Bruchfreudigkeit der Wurfscheibe ergeben. Hierbei ist die Bruchfreudigkeit der Wurfscheibe abhängig vom Gehalt und der Art der nicht plastischen Komponenten, und der typischen Trockenbiegefestigkeit der Zusammensetzung.

Für die Herstellung der Wurfscheiben erweist es sich als deutlicher Vorteil, daß als plastisches Formgebungsverfahren für die Wurfscheibe Rotationspreßverfahren mit zueinander relativ drehbaren Formteilen angewendet werden können, die aus der Herstellung von Gebrauchskeramik umfangreich bekannt und sicher beherrschbar sind. Durch die erreichte Formbarkeit der beschriebenen Materialien für die Wurfscheiben ist ein sog. Stanzpreßverfahren einsetzbar, das in nahezu allen Fertigungsstätten für konventionelle Gebrauchskeramik zum Einsatz kommt, wodurch die Herstellung der Wurfscheiben mit ohnehin in Fertigungsstätten für konventionelle Gebrauchskeramik vorhandenen Einrichtungen, insbesondere Formmaschinen und Trocknungseinrichtungen, durchgeführt werden kann, ohne eine Änderung der vertrauten Arbeitsprozesse vornehmen zu müssen.

Hierbei wird eine Mischung aus Ton und eventuell Abmagerungssubstanzen in einer plastischen Formgebung so lang geformt, bis eine Wurfscheibenform vorliegt. Dieses Produkt ist aufgrund der Drehbewegung der beiden Formteile zueinander in aller Regel symmetrisch. Die plastische Formgebung ist hierbei ein Prozeß, bei dem das Material sich bei normaler Feuchtigkeit unter relativ geringem Druck auf die Masse formen läßt. Wichtig ist dabei, daß der Körnungsaufbau bei der Massenzusammensetzung der Wurfscheiben für eine derartige Formgebung geeignet sein muß.

Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß als plastisches Formgebungsverfahren für die Wurfscheibe ein Trockenpreßverfahren mit einer Formgebung unter Druck durch zueinander statische Formteile und reduziertem Wassergehalt angewendet wird. Bei diesem sog. Trockenpreßverfahren, bei dem auch bei niedrigem Wassergehalt unter normalem Druck keine Formbarkeit vorhanden ist, wird bei höherem Druck trotz niedrigem Wassergehalt die Formbarkeit erreicht. Die zu verarbeitende Masse der Wurfscheiben enthält dabei nur wenig Wasser, was aber ausreicht, um unter Druck eine plastische Masse zu werden. Der Vorteil dieses Verfahren besteht darin, daß die Wurfscheiben dann auch asymmetrisch sein können und oftmals sofort formstabil sind. Die hierfür verwendete Form besteht auch hier aus zwei Teilen, beide werden allerdings linear zueinander bewegt und aufeinander gepreßt.