Sprengkörper. Es sind Sprengkörper, insbesondere Minen und Fliegerbomben, bekanntgeworden, welche in einer Bindemasse eingebettete Stahl splitter aufweisen. Diese Sprengkörper sind in der Regel zu Kriegszeiten bei gewissen Mangelerscheinungen in der Materialbeschaf fung entstanden, wobei die Stahlsplitter aus Schrott gewonnen wurden, und so alle Zeichen einer behelfsmässigen Konstruktion aufwiesen. Vielfach konnten die Anforderungen der Transportfähigkeit nicht voll erreicht werden, wobei dann bei starker Strapazierung dieser Sprengkörper Bruch und andere Schäden auf traten.
Dank der modernen Kenntnis von Granulo- metrie, Verarbeitungsmethoden und Verdich tungsmethoden ist es heute möglich, druck und biegezugfeste Stoffe herzustellen, die durch eingebettete Armierungen noch ver stärkt sein können. Diese Massnahmen ge nügen jedoch noch nicht, um die Festigkeit des Sprengkörpers dermassen zu steigern, dass er auch als Geschoss benutzt werden könnte, welches sowohl Anfangsbeschleunigungen wie auch einen Aufschlagschock auszuhalten ver- möchte.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sprengkörper mit in einer Bindemasse ein gebetteten Splittern, welcher sich dadurch auszeichnet, dass der die Splitter enthaltende Teil mindestens teilweise durch elastisch ge spannte mechanische Mittel auf Druck ge spannt ist, Ausführungsbeispiele des erfindungsge mässen Sprengkörpers sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 schematisch und teilweise im Längsschnitt eine Wurfmine, Fig. 2 den hintern Teil einer Fliegerbombe und Fig. 3 den hintern Teil eines Artillerie geschosses.
Fig. 4 bis 9 zeigen schematisch und im Längsschnitt verschiedene Sprengkörper mit unterschiedlichen mechanischen Mitteln zur Erzeugung der Druckspannung.
Die in Fig. 1 der Zeichnung veranschau lichte Wurfmine weist einen rotationssym metrischen Hohlkörper 10 auf, der in Längs richtung von einer durchgehenden, zentralen Ausnehmung 11 zur Aufnahme von nicht dar gestellten Sprengmitteln durchsetzt ist. Die Wandung des Hohlkörpers 10 besteht aus einer Bindemasse 12 mit darin eingebetteten Splittern 13. Die letzteren sind vorzugsweise aus Stahl hergestellt, während als Bindemasse Beton dienen kann. Die Ausnehmung 11 ist durch ein zylindrisches Metallrohr 14, vor zugsweise ebenfalls aus Stahl, begrenzt.
Zwi schen dem Metallrohr 14 und dem Hohlkörper 10 ist eine Gleitschicht 14a vorhanden zwecks Verhinderung der Haftung des Rohres 14 an der Bindemasse 12, damit das Anbringen der Zugspannung auf das Rohr 14 und damit die nachträgliche Nachspannmöglichkeit ge währleistet ist. Die beiden Enden des Rohres 14 stehen über die Stirnseiten des Hohlkör- perl 10 vor und sind je mit einem Gewinde teil 15 bzw. 16 versehen. Der Gewindeteil 15 trägt ein als Geschosskopf ausgebildetes Schraubstück 17, in welches ein Zünder 18 eingesetzt werden kann.
Der Kopf 17 greift über die benachbarte Stirnfläche des Hohl körpers 10 und ist so geformt, dass seine Aussenfläche stufenlos an diejenige des Hohl körpers 10 anschliesst. Auf dem andern Ge windeteil 16 des Rohres 14 ist eine die be treffende Stirnfläche des Hohlkörpers über greifende Muffe 19 aufgeschraubt, wobei zwi schen die Muffe und die Stirnfläche des Hohl körpers 10 ein Metallring 20 zwischengeselial- tet ist, welcher als Unterlagsscheibe das An ziehen der Muffe 19 ermöglicht. Zu diesem Zweck ist. die letztere so ausgebildet, dass ein Schraubenschlüssel oder dergleichen angesetzt werden kann. Die Muffe 19 ist ferner dazu eingerichtet, ein Bodenstück 23 aufzunehmen, das den hintern Abschluss des Hohlkörpers 10 bildet.
Die dem Rohr 14 durch Anziehen der Muffe 19 beigebrachte Zugspannung wird durch die Teile 17, 19 und 20. auf den Hohl körper 10 als Druckspannung übertragen und so gross gewählt, dass trotz Schwinden und Kriechen der erhärteten Bindemasse 12 eine im voraus zu errechnende Druckreserve übrig bleibt. Das Rohr 14 bildet. also ein elastisch ge spanntes, mechanisches Mittel zur Erzeugung der Druckspannung.
Fig. 1 zeigt das Bodenstück in Verbindung mit einer Wurfmineneinrichtung 21.
In Fig. 2 ist am Bodenstück 23 ein Stabili sierungsflügel 22, z. B. für eine Flieger bombe, dargestellt, wobei auch die Möglich keit besteht, den Zünder anstatt in der Kopf schraube 17 im Bodenstück 23 anzubringen.
In Fig. 3 besteht das Bodenstück 23 aus einem Abschlusskonus, wie er bei der Ver wendung für Artilleriegranaten verwendet werden kann.
Es ist bekannt, dass auf Druck gespannte Betonkörper eine wesentlich grössere mechani sche und dynamische Festigkeit aufweisen als nicht gespannte, und dass sie insbesondere Zugspannungen und wesentlich grössere Schubspannungen aufzunehmen vermögen. Es leuchtet daher ein, da.ss der Hohlkörper 10 der beschriebenen Sprengkörper bedeutend grössere mechanische Beanspruchungen auszu-; halten vermag, als es ohne die Spannung des Rohres 14 der Fall wäre. Der Sprengkörper ist daher nicht nur gegen Beschädigungen auf dem Transport beträchtlich unempfindlicher, sondern kann auch z. B. mittels einer Treib- ; ladung abgeschossen werden, ohne dass der die Splitter enthaltende Teil 10 in seine Be standteile zerfällt.
Auch die beim Aufschlag des Sprengkörpers nach dem Flug auftreten den Verzögerungskräfte führen nicht zu einer , vorzeitigen Zerstörung des Hohlkörpers 10, bevor die im Innern des Rohres 14 unter gebrachte Sprengladung wirksam wird.
Selbstverständlich ist die elastische Span nung der mechanischen Mittel auch dann von, Vorteil, wenn es sich beim Sprengkörper nicht um ein Wurfgeschoss handelt, sondern z. B. um eine Landmine oder eine für den freien Fall bestimmte Fliegerbombe.
Ein Verfahren zur Herstellung des be schriebenen Sprengkörpers ist beispielsweise das folgende: In eine dem äussern LTmriss des Hohlkörpers 10 angepasste Form wird zu nächst das Rohr 14, welches aussen die Gleit- schicht 14a trägt, eingestellt und dann der ringförmige Zwischenraum zwischen der Gleit- schicht und der Wandung der Form durch die Splitter 13 angefüllt, wobei die Zwischen räume zwischen den Splittern 13 durch die erhärtbare Bindemasse 12 ausgefüllt werden, die zur Erzielung eines dichten Gefüges, vor zugsweise während des Einfüllens - mittels Vibration, Sehleuderung,
Pressung oder Va kuum - einzeln oder in Kombination ver dichtet wird. Nach dem Erhärten der Binde masse 12 wird die Form vom erzeugten Hohl körper 10 abgenommen und das Rohr 14 durch Anbringen der Sehraubstüeke 17 und 19 ela stisch gespannt. Sofern, wie bei dein in Fig. 1 dargestellten Beispiel, ein Führungsring 24 benötigt wird, so bringt man denselben zu Be ginn der Herstellungsprozesses in die ge nannte Form ein. Den Zünder 18, die nicht dargestellten Sprengmittel und das Boden stück 23 kann man zu einem späteren Zeit- punkt, allenfalls erst kurz vor der Verwen dung des Sprengkörpers, anbringen.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispie- len ist das die Ausnehmung 11 begrenzende Rohr 14 zum Spannen des die Splitter 13 ent haltenden Hohlkörpers 10 benutzt. In Fig. 4 ist schematisch ein anderer Sprengkörper ge zeigt, der ein mit durchbrochenen Wandungen versehenes Rohr 44 aufweist, welches die zen trale Ausnehmung 11 des die Splitter (nicht gezeichnet) enthaltenden Hohlkörpers 10 durchsetzt, so dass es sich innerhalb der Be grenzung der Ausnehmung 11 befindet.
Das eine Ende des Rohres 44 ist mit einem als Anker dienenden Flansch 45 versehen, wäh rend das andere Ende wie bei den vorherigen Beispielen mittels einer aufgesehraubten Muffe 19 unter Zwischenschaltung eines zur Druckübertragung dienenden Ringes 20 am Hohlkörper 10 verankert ist. Das Rohr 44 ist zentrisch zur Symmetrieaxe des Hohlkörpers 1 0 angeordnet.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungs beispiel ist der Hohlkörper 10 mit einem mit durchbrochenen Wandungen versehenen Rohr 54 armiert, welches in die Bindemasse des Hohlkörpers 10 eingebettet ist. und sich somit zwischen der Begrenzung der Ausneh- mung 11 und der äussern Begrenzung des Hohlkörpers 10 befindet. Dieses Rohr 54 ist einerends mittels eines Flanschringes 55 und anderends mittels eines Schraubstückes 56 und einer Unterlegscheibe 57 am Körper 10 ver ankert. Auch dieses Rohr 54 liegt zentrisch zur Symmetrieaxe des Körpers 10.
Gemäss Fig. 6 ist zum Spannen des die Splitter enthaltenden Hohlkörpers 10 ein zen trisch in bezug auf die Symmetrieaxe des llohlkörpers angeordneter, die Ausnehmung 11 axial durchsetzender Stab 64 vorhanden. Das eine Ende des Stabes 64 ist an einer Ankerplatte 65 fest und das andere an einer Ankerplatte 66 verstellbar. verankert. Zu die sem Zwecke ist das betreffende Ende mit einem Gewindeteil 16 versehen, der eine Mut ter 67 trägt, mittels welcher der Stab 63 ela stisch gespannt werden kann.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Sprengkörpers, bei welcher zum Spannen meh rere Stäbe 74 vorgesehen sind, die bezüglich der Symmetrieaxe des Hohlkörpers 10 sym metrisch angeordnet sind und die Bindemasse des Hohlkörpers 10 durchsetzen. Die Stäbe 74 sind mit ihrem einen Ende an einem Anker ring 75 befestigt und mit ihrem andern Ende mit Hilfe je einer Spannmutter 67 unter Zwi schenschaltung einer Ringscheibe 76 nachstell- bar verankert.
Die verschiedenen Stäbe 74 sind so gespannt, dass die auf den Hohl körper 10 wirkende Druckspannung in jedem, rechtwinklig zur Symmetrieaxe des Hohl körpers geführten Querschnitt symmetrisch in bezug auf diese Axe verteilt ist, das heisst dass die resultierende Druckspannkraft mit der Symmetrieaxe des Körpers 10 zusammen-, fällt. Um das Nachspannen der Stäbe 74 zu ermöglichen, sind diese vorzugsweise mit einer nicht dargestellten Gleitschicht umgeben, die ein Haften der Bindemasse an den Stä ben verhindert.
Man kann auch die Spannmittel vor dem Erstarren der Bindemasse des die Splitter ent haltenden Hohlkörpers 10 auf Zug vorspan nen und dann am erstarrten Hohlkörper 10 haftenlassen und dadurch ein kontinuierliche Übertragung der Vorspannung auf den die Splitter enthaltenden Teil erreichen. Ein sol ches Ausführungsbeispiel zeigt Fig. B. In den Hohlkörper 10 sind symmetrisch in bezug auf seine Symmetrieaxe angeordnete Armie- rungsdrähte 84 eingebettet, die vor dem Ein bringen der Bindemasse in die entsprechende Giessform elastisch vorgespannt worden sind.
Erst nach dem Erhärten der Bindemasse und nach dem Erzielen einer genügenden Haftung der Bindemasse an den Drähten wer den die . Anker der letzteren gelöst, so dass sich die Vorspannung in den Drähten als Druckspannung auf den Hohlkörper 10 über trägt. Schliesslich werden die Enden der Drähte 84 an der äussern Begrenzungsfläche des Hohlkörpers abgeschnitten. Fig. 8 veran schaulicht, dass die Ausnehmung 11 nicht in jedem Fall durchgehend sein muss und dass die Armierungsdrähte auch die Symmetrieaxe des Hohlkörpers 10 schneiden können, wie mit gestrichelten Linien angedeutet ist.
Das in Fig. 9 gezeigte Beispiel weist ein Spannmittel 94 auf, welches den Hohlkörper 10 aussen begrenzt, und zwar hat dieses Spann mittel die Gestalt eines Rohres, das durch Endflanschen 95 und 96 am Körper 10 ver ankert ist. Dieses Rohr wurde vor dem Ein bringen der Bindemasse des Hohlkörpers 10 in seiner Längsrichtung elastisch gespannt. und erst nach dem Erstarren des Körpers 10 wieder entlastet, so dass sich die Spannung auf den Körper 10 überträgt.
Es ist auch möglich, ein rohrartiges Ge häuse gemäss Fig. 9 erst nachträglich um den bereits erstarrten Hohlkörper 10 anzu bringen, z. B. durch Aufspritzen oder Giessen, und zwar so, dass sich das Gehäuse nachher von selbst zusammenzieht und dabei die ge wünschte Druckspannung auf den Hohlkörper 10 ausübt.
Das Spannmittel muss nicht in jedem Fall aus Stahl bestehen, sondern könnte auch aus Kunststoff, z. B. Polvvinylchlorid oder Poly äthylen, hergestellt sein.
Ebenso muss die Bindemasse nicht in jedem Fall ein Zement enthaltender Beton sein. Gegebenenfalls kann man mittels des Spannmittels auch nur einen Teil des die Splitter enthaltenden Körpers auf Druck spannen.
Explosive devices. There are explosives, in particular mines and aerial bombs, have become known which have steel splinters embedded in a binding compound. These explosive devices were usually created during wartime when there were certain deficiencies in the procurement of materials, with the steel splinters being extracted from scrap, and thus showing all signs of a makeshift construction. In many cases, the requirements for transportability could not be fully met, and when these explosive devices were subjected to severe stress, breakage and other damage occurred.
Thanks to modern knowledge of granulometry, processing methods and compaction methods, it is now possible to manufacture materials that are resistant to compression and bending and which can be reinforced by embedded reinforcements. However, these measures are not yet sufficient to increase the strength of the explosive device to such an extent that it could also be used as a projectile that would be able to withstand both initial accelerations and an impact shock.
The present invention relates to an explosive device with fragments embedded in a binding compound, which is characterized in that the part containing the fragments is at least partially stretched under pressure by elastically tensioned mechanical means, embodiments of the explosive device according to the invention are shown in the accompanying drawings , namely: Fig. 1 schematically and partially in longitudinal section a drop mine, Fig. 2 the rear part of an aerial bomb and Fig. 3 the rear part of an artillery projectile.
4 to 9 show, schematically and in longitudinal section, various explosive devices with different mechanical means for generating the compressive stress.
The illustrated in Fig. 1 of the drawing mine has a rotationally symmetrical hollow body 10, which is penetrated in the longitudinal direction by a continuous, central recess 11 for receiving explosives not is provided. The wall of the hollow body 10 consists of a binding compound 12 with splinters 13 embedded therein. The latter are preferably made of steel, while concrete can serve as binding compound. The recess 11 is limited by a cylindrical metal tube 14, preferably also made of steel.
Between tween the metal pipe 14 and the hollow body 10, a sliding layer 14a is provided to prevent the pipe 14 from sticking to the binding compound 12, so that the application of the tensile stress on the pipe 14 and thus the subsequent post-tensioning option is guaranteed. The two ends of the tube 14 protrude beyond the end faces of the hollow body 10 and are each provided with a threaded part 15 or 16. The threaded part 15 carries a screw piece 17 designed as a projectile head, into which a detonator 18 can be inserted.
The head 17 engages over the adjacent end face of the hollow body 10 and is shaped in such a way that its outer surface continuously adjoins that of the hollow body 10. On the other Ge threaded part 16 of the tube 14 is a be affected end face of the hollow body over cross sleeve 19 is screwed, between tween the sleeve and the end face of the hollow body 10, a metal ring 20 is interposed, which as a washer to pull the Sleeve 19 allows. To that end is. the latter designed so that a wrench or the like can be attached. The sleeve 19 is also set up to receive a base piece 23 which forms the rear end of the hollow body 10.
The tensile stress applied to the pipe 14 by tightening the sleeve 19 is transmitted through the parts 17, 19 and 20 to the hollow body 10 as compressive stress and is chosen so large that despite shrinkage and creep of the hardened binding compound 12 there is a pressure reserve to be calculated in advance remains. The tube 14 forms. So an elastic ge tensioned, mechanical means for generating the compressive stress.
1 shows the base piece in connection with a release mine device 21.
In Fig. 2, a Stabili sierungsflügel 22, z. B. for an aviator bomb shown, with the possibility of the detonator instead of screw in the head 17 in the bottom piece 23 to be attached.
In Fig. 3, the bottom piece 23 consists of an end cone, as it can be used in the United use for artillery shells.
It is known that concrete bodies tensioned under pressure have a significantly greater mechanical and dynamic strength than non-tensioned ones, and that they are able to absorb tensile stresses and significantly greater shear stresses in particular. It is therefore evident that the hollow body 10 of the explosive devices described exerts significantly greater mechanical loads; capable of holding than would be the case without the tension of the tube 14. The explosive device is therefore not only considerably less sensitive to damage in transit, but can also be used, for. B. by means of a driving; Charge are shot without the part 10 containing the fragments disintegrating into its constituent parts.
Even the delay forces that occur when the explosive device impacts after flight do not lead to premature destruction of the hollow body 10 before the explosive charge placed inside the tube 14 becomes effective.
Of course, the elastic tension of the mechanical means is also advantageous if the explosive device is not a projectile but z. B. a land mine or a bomb intended for free fall.
One method for producing the explosive device described is, for example, the following: First, the tube 14, which carries the sliding layer 14a on the outside, is set in a shape adapted to the external contour of the hollow body 10, and then the annular space between the sliding layer and the wall of the mold is filled by the splinters 13, the spaces between the splinters 13 being filled by the hardenable binding compound 12, which, in order to achieve a dense structure, preferably during filling - by means of vibration, sling,
Pressing or vacuum - compressed individually or in combination. After the binding mass 12 has hardened, the shape is removed from the hollow body 10 produced and the tube 14 is stretched ela stically by attaching the Sehraubstüeke 17 and 19. If, as in the example shown in FIG. 1, a guide ring 24 is required, the same is brought into the form mentioned at the beginning of the manufacturing process. The detonator 18, the explosive device (not shown) and the bottom piece 23 can be attached at a later point in time, at most just before the explosive device is used.
In the exemplary embodiments described, the tube 14 delimiting the recess 11 is used for tensioning the hollow body 10 containing the splinters 13. In Fig. 4, another explosive device is shown schematically, which has a tube 44 provided with perforated walls which penetrates the central recess 11 of the hollow body 10 containing the splinters (not shown) so that it is within the limit of the recess 11 is located.
One end of the tube 44 is provided with a flange 45 serving as an anchor, while the other end is anchored to the hollow body 10 as in the previous examples by means of a sleeve 19 with the interposition of a ring 20 serving for pressure transmission. The tube 44 is arranged centrally to the axis of symmetry of the hollow body 1 0.
In the embodiment shown in FIG. 5, for example, the hollow body 10 is reinforced with a tube 54 which is provided with perforated walls and which is embedded in the binding compound of the hollow body 10. and is thus located between the boundary of the recess 11 and the outer boundary of the hollow body 10. This tube 54 is anchored at one end by means of a flange ring 55 and at the other end by means of a screw 56 and a washer 57 to the body 10 ver. This tube 54 is also centered on the axis of symmetry of the body 10.
According to FIG. 6, for tensioning the hollow body 10 containing the splinters, a zen cally with respect to the axis of symmetry of the hollow body arranged, the recess 11 axially penetrating rod 64 is present. One end of the rod 64 is fixed on an anchor plate 65 and the other is adjustable on an anchor plate 66. anchored. For this purpose, the end in question is provided with a threaded part 16 which carries a courage ter 67, by means of which the rod 63 can be stretched ela stically.
Fig. 7 shows an embodiment of an explosive device in which several rods 74 are provided for tensioning, which are arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry of the hollow body 10 and enforce the binding compound of the hollow body 10. The rods 74 are fastened at one end to an anchor ring 75 and at their other end anchored in an adjustable manner with the aid of a clamping nut 67 with the interposition of an annular disk 76.
The various rods 74 are tensioned in such a way that the compressive stress acting on the hollow body 10 is distributed symmetrically with respect to this axis in each cross-section at right angles to the axis of symmetry of the hollow body, that is, the resulting compressive tension force is combined with the axis of symmetry of the body 10 -, falls. In order to enable the rods 74 to be re-tensioned, they are preferably surrounded by a sliding layer, not shown, which prevents the binding compound from sticking to the rods.
You can also pretension the tensioning means before the solidification of the binding compound of the hollow body 10 containing the splinters to train and then adhere to the solidified hollow body 10 and thereby achieve a continuous transfer of the prestress to the part containing the splinters. Such an exemplary embodiment is shown in FIG. B. Reinforcing wires 84 arranged symmetrically with respect to its axis of symmetry are embedded in the hollow body 10 and have been elastically pretensioned before the binding compound is introduced into the corresponding casting mold.
Only after the binding compound has hardened and after sufficient adhesion of the binding compound to the wires has been achieved. The anchor of the latter is released so that the prestress in the wires is transferred as compressive stress to the hollow body 10. Finally, the ends of the wires 84 are cut off at the outer boundary surface of the hollow body. 8 illustrates that the recess 11 does not have to be continuous in every case and that the reinforcing wires can also intersect the axis of symmetry of the hollow body 10, as indicated by dashed lines.
The example shown in Fig. 9 has a clamping means 94 which limits the hollow body 10 on the outside, and this clamping means has the shape of a tube that is anchored ver by end flanges 95 and 96 on the body 10. This tube was stretched elastically in its longitudinal direction before the A bring the binding compound of the hollow body 10. and only relieved again after the solidification of the body 10, so that the tension is transferred to the body 10.
It is also possible to bring a tubular Ge housing according to FIG. 9 only subsequently to the already solidified hollow body 10, for. B. by spraying or pouring, in such a way that the housing then contracts by itself and thereby exerts the desired compressive stress on the hollow body 10.
The clamping device does not have to be made of steel in every case, but could also be made of plastic, e.g. B. Polyvinyl chloride or poly ethylene, be made.
Likewise, the binding compound does not always have to be a concrete containing cement. If necessary, only part of the body containing the splinters can be clamped under pressure by means of the clamping means.