DE1446889C - Verfahren zur Herstellung von Formkorpern zur Verwendung auf dem Munitionsgebiet, z B. als Kartuschenhulsen oder Zundrohre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wird zwecks Verzögerung des natürlichen Zerfalls der von Formkörpern zur Verwendung auf dem Muni- Nitrocellulose der Suspension ein Stabilisierungsmittel tionsgebiet, z. B. als Kartuschenhülsen oder Zündrohre, zugefügt. Auch können der Suspension kristallinische wobei Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt .von feste Sprengstoffe und/oder Oxydationsmittel zugesetzt 11,5 bis 13,35 °/o, gegebenenfalls unter Zusatz von 5 werden. Schließlich besteht die Möglichkeit, der Sulfat-Holzschliffcellulose mit einem Bindemittel und Suspension ein Plastifizierungsmittel beizufügen..
eventuell erforderlichen chemischen Zusätzen suspen- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im diert und auf einem in die Suspension eingetauchten, wesentlichen darin zu sehen, daß sich nach dem hohlen, aus perforiertem oder porösem Material erfindungsgemäßen Verfahren Formkörper aus Faserbestehenden sowie unter Unterdruck stehenden Tauch- ίο stoffen herstellen lassen, die eine extrem hohe Festige körper niedergeschlagen wird, worauf nach Erreichen keit aufweisen und daher zur Verwendung auf dem der gewünschten Niederschlagsmenge an Faservlies Munitionsgebiet, z. B. als Kartuschenhülsen oder der Tauchkörper .unter Beibehaltung des Unterdruckes Zündrohre, geeignet sind. Es besteht also die Möglichder Suspension entnommen sowie unter Außendruck · keit, die üblichen Metallhülsen durch nach dem dem Faservlies Suspensionsflüssigkeit entzogen, so- 15 erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Hülsen aus dann das Faservlies durch Überdruck im Tauchkörper Faserstoffen zu ersetzen. Ballistische Versuche haben von dessen Oberfläche gelöst und in einer unter die optimalen Eigenschaften der nach dem erfindungs-Unterdruck stehenden erhitzten Formpresse zum gemäßen Verfahren hergestellten Erzeugnisse be-Formkörper gepreßt und getrocknet sowie nach- stätigt. Diese Versuche bestanden aus einem Vergleich behandelt wird. 20 von Schußergebnissen mit 90-mm-Geschossen m 71,

Es sind bereits zahlreiche brennbare und/oder einmal mit brennbaren, am Antrieb beteiligten Fasertreibende Faserstoffe bekannt, welche aus Nitrocellu- stoff hülsen, die nach dem erfindungsgemäßen Verlose aufgebaut sind. Unter treibenden Faserstoffen fahren hergestellt waren, zum anderen mit üblichen sind dabei solche Stoffe zu verstehen, die im Zuge ihrer Metallhülsen. In drei Versuchsreihen bei Tempera-Verbrennung beträchtliche Gasmengen entwickeln. 25 türen von —32°C, +21⁰C und +54⁰C wiesen die Diese Faserstoffe können entweder Fäden oder Fasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten enthalten, welche durch ein Bindemittel, wie Poly- Geschoßhülsen praktisch gleich gute ballistische Eigenvinylacetat, natürlicher oder künstlicher Kautschuk- schäften wie die üblichen Geschoßhülsen auf. Weitere latex, regeneriertes Gummi, Asphaltemulsion, Gelatine Vorteile sind darin zu sehen, daß bei gleichbleibendem oder Kasein, gebunden sind. Sie dienen regelmäßig 30 Rauminhalt der Antriebsladung eine Erhöhung der zur Herstellung brennbarer Erzeugnisse, die jedoch nur gesamten Antriebsleitung mit den Faserstoff hülsen eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen, so daß erzielt wird. Außerdem kann man bei Faserstoff hülsen die Anwendungsmöglichkeiten für solche Faserstoffe die ballistischen Eigenschaften beliebig ändern, d. h. sehr beschränkt ist und auf dem Munitionsgebiet, z. B. den jeweiligen Anforderungen anpassen, indem man zur Herstellung von Kartuschenhülsen oder Zünd- 35 ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften im rohren, praktisch nicht in Frage kommt. Zuge der Herstellung entsprechend einstellt. Die nach

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Er-

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern anzu- Zeugnisse lassen sich in beliebiger Form anfertigen,

geben, welche optimale Festigkeitseigenschaften be- wobei es außerdem möglich ist, durch geeignete Wahl

sitzen und daher auch als Kartuschenhülsen oder 40 der Abmessungen und der Zusammensetzung der

Zündrohre auf dem Munitionsgebiet Verwendung Faserstoffe — die für die richtige Bestimmung der

finden können. vom Enderzeugnis verlangten Porosität von Bedeutung

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Verfahren ist — den jeweils gestellten Anforderungen hinsichtlich der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß die der ballistischen Eigenschaften gerecht zu werden.
Cellulosederivate, wie Nitrocellulose, mit einem Titer 45 Im folgenden werden zwei Erfindungsbeispiele erörvon bis zu400 Denier verwendet werden. Eine geeignete tert. In diesen Beispielen (wie auch sonst in der Suspension zur Durchführung des beanspruchten Beschreibung und dem Patentbegehren) sind die Verfahrens erhält man, indem man von einer wäßrigen Mischungskomponenten in Gewichtsprozenten ange-' Suspension ausgeht, deren feste Bestandteile annähernd geben. Ferner wird die Erfindung an Hand einer 99% Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwi- 50 Zeichnung erläutert, die eine Anlage zur. Durchsehen 11,5 und 13,35% sowie 1% Diphenylamin führung des erfindungsgemäßen Verfahrens schemaenthalten. Eine andere geeignete Suspension, aus- tisch wiedergibt,
gehend von einer wäßrigen Suspension, erhält man Beispiel I
dann, wenn deren feste Bestandteile 85% Nitrocellu-

lose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,5 und 55 Ein Formkörper aus Nitrocellulose wurde hergestellt

13,35%, ferner 9% Dinitrotoluol,- 5% Dibutyl- in der folgenden Zusammensetzung:

phthalat und 1 % Diphenylamin enthalten. Die Nitrocellulose (12,6% N) .62,4%

fasengen Bestandteile der Suspension können aus Sulfat-Holzschliffcellulose,entfärbt.. 15,6° „

einem Gemisch von treibenden Fasern und fasengen DiDhenvlamin 10°/

Zusammensetzungen bestehen, wobei die letzteren 60 Polyvinylacetat 15°/°

vorzugsweise alle brennbar sind. Polystyren · · · · · 19501°

Im einzelnen empfiehlt die Erfindung, daß das - " ' ' ·

Bindemittel in. Form einer wäßrigen Emulsion der Die Sulfat-Holzschliffcellulose wurde, nach vorSuspension zugesetzt wird. Ferner besteht die Möglich- herigem Zermalmen bis einen Aufschließungsgrad von keit, daß die Bindemittelemulsiori durch Zusetzen einer 65 450 C. S. in einer Stampfmühle 1, einer Suspension Salz- oder Säurelösung gebrochen wird, so daß das von Schießbaumwollfasern in einem Behälter 2 zuge- bzw. die Bindemittel auf. die später das Faservlies setzt, welcher mit einem Rührer ausgestattet war. bildenden Fasern ausgefällt werden. Vorzugsweise Nach inniger Vermischung der Fasern in dem Behälter

bei ständig arbeitendem Rührer wurde Diphenylamin in einer Methylalkohollösung langsam hinzugegeben. Während der Rührer zwecks einwandfreier Vermischung immer noch arbeitet, wurde wäßrige PoIyvinylacetat-Emulsion hinzugefügt. Ein Teil.dieser Suspension wurde sodann in ein Verfilzungs- oder !Vorformungsgefäß 3, worin sich Wasser befand, überi geführt, und zwar in einer solchen Menge, daß nach Verdünnung im Wasser des Verfilzungsgefäßes die i Faserkonzentration in der Suspension, bezogen auf !das Endvolumen in diesem Gefäß, etwa 1% betrug. !Die Fasern wurden sodann auf einen in der Suspension ι eingetauchten hohlen Tauchkörper 5, worin ein Unter- ! druck erzeugt und aufrechterhalten wurde, abgelagert, wobei die Suspension mit Hilfe eines Rührers 4 leicht ί bewegt wurde. Der Tauchkörper 5 bestand aus einer Hohlform mit Löchern, deren Innenraum mit einer Saug- oder Unterdruckleitung verbunden war, während die Außenfläche mit einem engmaschigen Streckmetall bedeckt war. Nachdem die erwünschte Fasermenge ao sich auf dem erwähnten Tauchkörper 5 als Faservlies ¹ abgelagert hatte, welches aus der Volumenabnahme im ' Verfilzungsgefäß und aus der Verfilzüngsdauer festgestellt werden konnte, wurde der Tauchkörper 5 aus dem Bad herausgenommen, unter Aufrechterhaltung as des inneren Unterdrucks zwecks Abzugs des Wassers i aus dem Faservlies. Indem ■ man, unter Aufrechterhaltung des inneren Unterdrückst das Vlies mit einer dünnen biegsamen Gummihaut umhüllte, konnte dem Faservlies noch mehr Wasser entzogen werden. Diese Maßnahmen tragen zur Verdichtung des feuchten Faservlieses bei, indem die Gummihaut durch Saugwirkung auf das Faservlies aufgedrückt wird und dieses also zusammengepreßt. Der Innenraum des Tauchkörpers 5 wurde nun auf Atmosphärendruck zurückgeführt und sodann wiederholt vorübergehend ι mit Überdruck beaufschlagt, damit das Faservlies sich vom Tauchkörper ablöste und dadurch das Ab- ; nehmen des Faservlieses leicht vorgenommen werden konnte. Das noch feuchte Vlies des vorgeformten ; Formkörpers wurde anschließend in eine dampferhitzte Preßform eingesetzt und in einer Form- und '■ Trockenpresse 6 zusammengepreßt, getrocknet und i in die endgültige Körperform gebracht. Die Preßform ' wurde zwecks Abführung des Wasserdampfes und i ebenfalls zwecks Trocknung bei erniedrigtem Druck sowie bei einer Temperatur, die niedriger war als die bei Atmosphärendruck erforderliche Temperatur, an eine Saugleitung angeschlossen. Sodann wurde der I Formkörper aus der Preßform herausgenommen und ■ in einen Behälter 7 eingetaucht, der eine 20°/₀ige Polystyrenlösung in Toluol enthielt. Der derart getränkte Formkörper wurde dem Behälter 7 entnommen, die überschüssige Lösung entfernt. Dann wurde der Formkörper in einen Ofen 8 eingesetzt, worin die Reste des Lösungsmittels verdampften, wonach der Körper aus diesem Ofen herausgenommen und zwecks Abkühlung an die Außenluft gebracht wurde. In einer Vorrichtung 9 zur Nachbearbeitung bzw. zum Abrauhen wurde der Formkörper schließlich auf seine endgültige Abmessungen gearbeitet.

B ei spiel II

. Es wurde ein zweiter Formkörper hergestellt unter Benutzung von gesponnenen treibenden Nitrocellulosefäden in der folgenden Zusammensetzung:

Nitrocellulose (12,6 % N) 99 %

Diphenylamin 1%

Diese Fäden wurden in Stücke von etwa 6,5 mm Länge oder weniger geschnitten und sodann irt dem Behälter 2, zusammen mit Sulfat-Holzschliffcellulosefasern, die zuvor auf einen Aufschließungsgrad von C. S. zerrieben waren, zu einer Suspension angerührt. Dabei wurde etwa, bezogen auf das Gewicht der Fäden bzw. Fasern, 15% Holzschliff verwendet. Dieser Suspension wurde eine wäßrige Polyvinylacetat-Emulsion in einer Menge zugesetzt, die, auf Grundlage des trockenen Stoffs, einer Beimischung von 25%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern mit dem Polyvinylacetat, entsprach. Das Gemisch wurde während etwa 10 Minuten umgerührt, damit sich eine gleichmäßige Vermischung der Fasern mit dem Kunstharz ergab. Ein Teil dieser Suspension wurde sodann in das Verfilzungsgefäß 3 mit Wasser übergeführt. Die übergeführte Suspension wurde so bestimmt, daß nach Verdünnung im Wasser das Verfilzungsgefäß die Konzentration der Fasern mit Polyvinylacetat in der endgültigen Suspensionsmenge in diesem Gefäß etwa 1,5% betrug. In gleicher Weise, wie im ersten Beispiel, wurden die Fasern mit dem Harz als Faservlies zu einem feuchten Vorformkörper vorgeformt und sodann in einer erhitzten Preßform zusammengepreßt, getrocknet und endgültig geformt, wonach der sich ergebende Formkörper schließlich auf die erwünschten Abmessungen gearbeitet wurde. Beim Verfahren nach diesem Beispiel ist das Eintauchen des Formkörpers in ein Harzbad überflüssig.

Claims (6)

Patentansprüche: f

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern zur Verwendung auf dem Munitionsgebiet, z. B. als Kartuschenhülsen oder Zündrohre, wobei Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von 11,5 bis 13,35%, gegebenenfalls unter Zusatz von Sulfat-Holzschliffcellulose mit einem Bindemittel und eventuell erforderlichen chemischen Zusätzen suspendiert und auf einem in die Suspension eingetauchten, hohlen, aus perforiertem oder porösem Material bestehenden sowie unter Unterdruck stehenden Tauchkörper niedergeschlagen wird, worauf nach Erreichen der gewünschten Niederschlagsmenge an Faservlies der Tauchkörper unter Beibehaltung des Unterdrucks der Suspension entnommen sowie unter Außendruck dem Faservlies Suspensionsflüssigkeit entzogen, sodann das Faservlies durch Überdruck im Tauchkörper von dessen Oberfläche gelöst und in einer unter Unterdruck stehenden erhitzten Formpresse zum Formkörper gepreßt und getrocknet sowie nach-.behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Cellulosederivate, wie Nitrocellulose, mit einem Titer von bis zu 400 Denier verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in Form einer wäßrigen Emulsion der Suspension zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelemulsion durch Zusetzen einer Salz- oder Säurelösung gebrochen wird, so daß das bzw. die Bindemittel auf die später das Faservlies bildenden Fasern ausgefällt wird bzw. werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verzögerung des natürlichen Zerfalls der Nitrocellulose . der Suspension ein Stabilisierungsmittel zugefügt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension kristallinische feste Sprengstoffe und/oder Oxydationsmittel zugesetzt werden. ..'■■. '

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension ein Plastifiziermittel zugesetzt wird. ; .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen