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"Verfahren zur Herstellung von hochbrisanten, plastischen
Sprengstoffen"
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Sprengstoffen, insbesondere
auf die Herstellung von
hochbrisanten Sprengstoffen des plastischen Typs.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, durch das verschiedenen,
hochbrisanten Sprengstoffen ohne Änderung ihrer charakteristischen Eigenschaften
eine plastische %oneistenz verliehen wird, wobei auch die mit diesen Spreng-stoffen
hergestellten Ladungen zum Gegenstand der Erfindung gehören.
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Zum Verständnis der Erfindung mögen nachstehende
Ausführungen
dienen. Sofern es sich dabei um die Erläuterung von Wirkungen handelt,
sollen sie den Umfang des Erfundenen in keiner Weise berühren.
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Unter hochbrisanten Sprengstoffen sind solche
Sprengstoffe
vemtanden, di_e
eine Eaplosionewärme von
| e r 300 3 mal fkg, eine Detonatlmona` evhwindigke44.t
von |
| ,' 80Ü0 bezogen, auf die .io?va technisch vorkommen- |
| ao Dichte, und eine l:a.edichte Th-:.5 a g/vm3 |
| aufweisen. |
| Sprengstoffe dieser Ai¢% .Gx:ie@. entweder flüssig |
| oder fegt sein. Die flüssigen Sprerigs yoffe (beispielsweise |
| Nitrog.'.yzerin) finden als solche keine praktische Verwen-a |
| düng. |
| Zu den festen hochbrisanten Sprengstoffen. die |
| sich in die industrielle rraxis eingeführt haben gehärent |
| "Hexogen" (T4) - Schmelzpunkt 200 bis 201°C, "Oktogen" |
| (HMX) - Schmelzpunkt 2-16 bis 277°C und "Pentrit"
(NP) |
| (Tetranitroerythrit) - Schmelzpunkt 140 bis 141oC#, |
| Die moderne Waffentechnik mußte sich mit bestimm- |
| ten, die Verteidigung betreffenden Problemen befassen und |
| diese lösen. Das erforderte die Verwendung hochbrisanter |
| Sprengstoffe, die gegen große Beanspruchungen widerstands- |
| fähig waren. Die Gründe, weswegen die vorgenannten,
jedoch |
| nicht erschöpfend aufgezählten hochbrisanten Sprengstoffe |
| nicht in der Zage sind, einigen besonderen Anforderungen |
| der Waffentechnik voll zu genügen, sind im wesentlichen
fol- |
| gendes |
| e,) Die Leistung eines Sprengstoffes hängt von |
| seiner ,Struktur und insbezondereder Dichte der die Ver- |
| brennumg tragenden trappen (in d.i teer Ullß möglicherweise |
| die hitre.ain- und l.it@#oester;Grfjpen. ab, die im KclgkU,.
der |
Sprengstoffen enthalten sind.
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Daraus folgt, daß hochbrisante Sprengstoffe, das
sind
Sprengstoffe, in deren Molekül vorstehend beschaffene
Gruppen in einer
beachtlichen Dichte, und zwar in jedem Fal-le solcher, die
geeignet ist, um bei der jeweiligen Detona-
tion einen Energiebetrag
zu liefern, der nahe bei dem für die rollständige Verbrennung erforderlichen
Maximum liegt,
auftreten, notwendigerweise dadurch gekennzeichnet
sind,
daß sie in mehr oder minder großen Maße gegen mechanische
Beansprnohung
empfindlich sind, so daß ihr Gebrauch beson-
ders in solchen
Fällen, wo die Sprengstoffe einer starken
Beanspruchung unterworfen
sind, abzuraten ist.
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b) Die zuvor unter a) aufgeführten Gesichtspunk-
te
werden weiterhin noch durch den Aggregatzustand des hoch-
brisanten
Sprengstoffes beeinflußt. Was die festen Spreng-
stoffe betrifft, so sind
sie am besten geeignet, einen grö-
ßeren Energiebetrag zu absorbieren, der
entweder aus einem
direkten oder aus einen durch äußere Beanspruchung
verur-
sachten Stoß herrührt.
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Die Stoßenergie in festen Sprengstoffen verursacht bei der
Umwandlung in Wärmeenergie vorübergehend eine Tempe-
ratur, die
einige 100°C erreichen kann und in der Zage ist,
den Zerfall
und die darauf folgende Detonation den Spreng-
stoffes einzuleiten.
Ein weiterer Faktor von bemerkenswer-
ter Bedeutung, der zum
Beginn des Zerfalls beitragen kann,
ist die Wärme, die sich
bei der gleitenden Reibung zwischen den Kristallen entwickelt, wenn der Sprengstoff
dynamischer Beanspruchung ausgesetzt ist.
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c) Bei ihrer Verarbeitung können die hochbrisanten Sprengstoffe wegen
ihres festen Aggregatzustandes nur mit Hilfe einer Presse in die jeweiligen Ladungsträger
(Munition) unter Inkaufnahme der sich dabei ergebenden vielfältigen Schwierigkeiten
und Anwendungsgrenzen, eingebracht werden.
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Von Flußmitteln kann dabei kein Gebrauch gemacht werden, selbst wenn
man die besten und bewährtesten auswählt, weil das zwar das Herstellen der Ladung
vereinfacht, jedoch letztenendes die Sprengkraft des auf diese Weise hergestellten
Sprengkörpers beeinträchtigt.
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Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß
die fraglichen hochbrisanten festen Sprengstoffe in eine Masse plastischer Konsistenz
überführt werden.
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Auf diese Weise ist es leicht möglich, einen hochbrisanten festen
Sprengstoff, der starker Beanspruchung zu widerstehen vermag, in Ladungsträger (Munition)
der verschiedensten Formen zu laden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen in der Herstellung
einer körnigen Grundmasse, die als wichtigste Bestandteile hochbrisanten festen
Sprengstoff
und Nitrozellulose enthält, in der Durchtränkung dieser
Masse mit einer Nitratester enthaltenden Flüssigkeit und im an-schließenden Gelieren
derselben.
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Dieses Verfahren kann teilweise innerhalb von Gießformen,
Granathülsen, Bomben oder anderen Behältern
durchgeführt werden, wobei zunächst
die körnige Grundsubstanz in den Hohlkörper (der jede beliebige Form aufweisen kann)
eingebracht und anschließend mit der Nitratester enthaltenden Flüssigkeit getränkt
wird.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das gekörnte Material
durch Kneten aller Bestandteile, doho von Nitratester, Nitrozellulose, hochbrisantem
Sprengstoff, Weichmacher- und Stabilisierungsmitteln mit einem Lösungsmittel für
die Nitrozellulose (Azeton) hergerichtet. Die dabei entstehende Paste wird gezogen,
in gewünschten Abmessungen geschnitten und getrocknet. Die auf diese Weise hergestellte
körnige Substanz wird mit einer im wesentlichen aus Nitroglyzerin und einem Phthalat
bestehenden Flüssigkeit getränkt und anschließend bei einer Temperatur von 500C
geliert.
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Nach einem anderen Ausführungsbeispiel wird die körnige Grundsubstanz
durch Granulation der genannten Komponenten in einem zylindrischen Granulator hergestellt,
der mit einem mechanischen Rührwerk ausgestattet ist. Die Granulation erfolgt dabei
in Gegenwart eines wasserunlöslichen
Nitrozelluloselösungsmittels
unter Zusatz von osmotischen und oberflächenaktiven Reagenzien sowie -von Mitteln,
die ein Kleben verhindern.
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Mit dieser gekörnten Masse kann folgendermaßen gearbeitet werden:
1) Durchtränkung wie im vorherigen Ausführungsbeispiel.
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2) Beimischung des Tränkungsmittels, Entgasung des Ganzen, Einfüllen
in die Gießform und nachfolgendes Gelieren bei 500C.
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3) Beimischung des Tränkungsmittels, Entgasung, Einfüllen in die Gießform,
Zentrifugieren und anschließendes Gelieren bei 500C.
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Die verschiedenen Ladungen sind nach Abschluß des Geberprozesses fehlerfrei
und mehr oder weniger plastisch je nach Einstellung der Mischung.
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Die Endzusammensetzung des Sprengstoffes kann dabei in folgenden Grenzen
schwanken:
| Nitrozellulose 5 bis 36 % |
| Nitratester 33 bis 40 y& |
| hochbrisanter |
| Sprengstoff 20 bis 60 96 |
| Weichmacher 1,5 bis 2,5% |
| Stabilisie- |
| rungsmittel 0,5 bis 0,6y& |
| Beschleuniger oder |
| Yerzögerer 0,4 bis 0,596 |
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren
ohne es in irgendeiner Weise einzuschränken:
| Körnige Grund- Tränkungs- Endzusam- |
| subatanz mittel mensetzung |
| T4 70% - 44938% |
| Nitrozellulose 22% - 13,95% |
| Nitroglyzerin 5% 92,5% 37,02% |
| Äthyl Phthalat 2% 3 % 2,37% |
| Centralit 1% 1,5% 1,18% |
| Beschleuniger - 3 % 1,10% |
| N.P. 25 %' - 15,18% |
| T4 50 % - 30,36% |
| Nitrozellulose 20 % - 12,14% |
| Nitroglyzerin 2,5% 97% ' 39,62% |
| Diäthylphthalat 2,0% 2% 2,00% |
| Centralit 0,5% 1% 0,7096 |
| T4 91 % - 58924% |
| Nitrozellulose 8 % - 5,12% |
| Nitroglyzerin - 91 % 33,12% |
| Diäthylphthalat 095% 3 % 1922% |
| Centralit 0,5% 2,5% 1,40% |
| Beschleuniger - 295% 0990% |