DE2428632C3

DE2428632C3 - Verfahren zum Herstellen von brennbaren Munitionsformteilen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2428632C3
Application number: DE2428632A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Chem. Dr. 5400 Koblenz Oversohl
Original assignee: Bundesministerium der Verteidigung
Current assignee: WNC Nitrochemie GmbH
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1982-05-13
Also published as: GB1570084A; FR2407188A1; BE860399A; DE2428632A1; US4178207A; US4068589A; FR2407188B3; DE2428632B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von brennbaren Munitionsformteilen, wie Kartuschhülsen, Treibladungsbehältern oder Zündrohren, aus Zellulose, Nitrozellulose, Synthesefasern und Kunststoffbindern, insbesondere unter Zusatz von Nitropenta oder Hexogen, bei dem ein Faservlies-Formling durch Beaufschlagung eines Formdorns aus einer wässerigen Aufschlämmung der genannten Stoffkomponenten gebildet wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens.

Es ist bekannt, aus Zellulose, Nitrozellulose und Synthesefasern unter Verwendung von Kunststoffbindern, z. B. Polyurethanen, nach technisch bekannten Verfilzungsverfahren brennbare Munitionsformteile herzustellen. Bei dem bekannten Verfahren wird zur Verbesserung der Brennbarkeit Nitropenta oder Hexogen eingearbeitet. Dabei werden, ggf. mit Ausnahme des Binders, alle Komponenten in Wasser suspendiert und aus der so entstandenen Flotte die Rohformlinge durch Eintauchen und Ansaugen auf einem Formnegativ hergestellt. Dann werden die Formlinge in geheizten Pressen verdichtet, getrocknet und auf Maß eingestellt.

Wenn der Binder nicht der Flotte zugesetzt werden kann, wird er durch Tauchtränkung der gepreßten Hülsen eingebracht (DE-AS 14 46 889 und 19 09 701).

Die nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Formlinge sind, bedingt durch das Herstellungsverfahren, in ihrer stofflichen Grundzusammensetzung einheitlich.

Bei der Erprobung brennbarer Behälter zeigte sich jedoch, daß eine rückstandsfreie Verbrennung sehr

ίο abhängig ist vom auftretenden Druck, von der Beschußtemperatur und der Pulvergastemperatur. Dies ist von besonderer Bedeutung bei Ladungsbehältern, aus denen unterschiedliche Treibladungen verschossen werden.

Auch die Lage im Ladungsraum hat auf die Verbrennung einen Einfluß; denn Bodenteile der Hülsen am Rohrverschluß verbrennen vergleichsweise schwerer rückstandsfrei als die Kopfteile. Die Erkenntnis, daß der Ladungsraum von Rohrwaffen nicht als einheitlicher Reaktionsraum — bezogen auf die Verbrennung der Behälter — angesehen werden kann, bedingt, daß Formkörper einheitlicher Zusammensetzung unzweckmäßig sind, weil ihre Zusammensetzung zur sicheren Vermeidung von Rückständen auf die ungünstigsten Brennbedingungen im Laderaum eingestellt sein muß. Bessere Brenneigenschaften bedeuten z. B. Erhöhung des Niliozelluloseanteils und/oder Senkung des Binderanteils. Dies wiederum verursacht eine nicht gewünschte leichtere Entflammbarkeit des Materials und/oder Verschlechterung seiner mechanischen Eigenschaften.

Der einheitliche Stoffaufbau über die Wanddicke des Formlings ist aus folgendem Grund ebenfalls nicht zweckmäßig. Um die Entflammbarkeit, die Wasserdampfdurchlässigkeit und die Wasseraufnahmefähigkeit der Formlinge einheitlicher Zusammensetzung in gewünschter Weise zu beeinflussen, müssen die Fertigkörper durch Anstriche oder Imprägnierung mehr oder weniger stark nachbehandelt werden. Solche Maßnahmen mindern aber allgemein die Brennbarkeit der Formlinge.

Gleichermaßen ungünstig erweist sich ein einheitlicher Stoffaufbau aus Überlegungen zur mechanischen Festigkeit der Formkörper, weil zur Erfüllung von

■»5 Forderungen an mechanisch stärker beanspruchten Stellen die Zusammensetzung, z. B. durch Zugabe entsprechenden Fasermaterials so verändert werden muß, daß die Brennbarkeit der Gesamtstücke ver schlechten wird. Aus Vorstehendem ergibt sich, daß es von entscheidendem Vorteil ist, wenn die stoffliche-Zusammensetzung der Munitionsformlinge beliebig einstellbar ist, da diese Möglichkeit eine Optimierung auf die gestellten Forderungen erlaubt. Da dies bei den bisherigen Herstellungsverfahren, bei dem der Formrohling aus einer Flotte einheitlicher Zusammensetzung durch Eintauchen und Ansaugen an einem Formdorn hergestellt wird, nicht möglich war, mußten Körperpartien — z. B. Bodenstücke oder Oberteile — bei denen eine unterschiedliche Zusammensetzung zwingend war, als Teilstücke gefertigt werden und dann zum Fertigteil zusammengeklebt werden. Dies ist unbefriedigend, da Klebestellen und Überlappungen Schwierigkeiten, insbesondere hinsichtlich verschlechterter Brennbarkeit, verursachen (DE-PS 19 18 320).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem

Verfahren und der Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens, wie es in den Patentansprüchen 1 bis 7 erläutert ist

Formkörper für Rohrmunition, die in ihrer Zusammensetzung über die Körperlänge und -dicke variabel sind, lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in technisch einfacher Weise herstellen, wodurch die aufgezeigten Schwierigkeiten vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet so, daß einem rotierenden Formdorn, über seine Länge aufgeteilt, zonenweise Flotten unterschiedlicher Zusammensetzung aus Zellulose-Nitrozellulose-, Synthesefasern, Kunststoffbindern und evtl. Nitropenta oder Hexogen zugeführt werden. Der Formdorn bewegt sich in einem geschlossenen Behälter, der im Innenteil auf die Außenabmessungen des Formrohlings abgestimmt ist Die Flotten werden in Formdornzonen über regelbare Dosierpumpen zugeführt Das Andrücken des Faservlieses an den Formdorn geschieht über den Druck der Dosierpumpen, begünstigt durch Unterdruck am Formdorn.

In bekannter Weise werden in anschließenden Verfahrensgängen die Formrohlinge z. B. durch heißes Nachpressen verdichtet und getrocknet und ggf. durch Imprägnierung nachbehandelt Die F i g. 1 bis 3 verdeutlichen den erfindungsgemäßen Verfahrensgang schematisch in einer möglichen technischen Ausführungsform. Es zeigt

F i g. 1 den Apparateteil zur Herstellung der Faservlies-Rohformlinge, bestehend aus der Außenform mit Abschlußdeckel 1, dem Formdorn 2 und Flottenzuführungen 3 in der Außenform,

Fig. 2 schematisch den Formgebungsteil 1, verschiedene Flottenbehälter 2, die Pumpaggregate für die Flotten 3 mit dem zugehörigen Leitungssystem 4 zum Umpumpen und Füllen der Form und den zugehörigen Umschaltventilen 5,

Fig.3 eine Anordnung des Formgebungsteils mit Abschlußdeckel t im Zusammenbau mit dem Antriebsaggregat des Formdorns 2, der Wasserabsaugung aus dem Formuorn 3 und der Formdornausziehung aus dem umschließenden Gehäuse über einen beweglichen Schlitten 4.

Da die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens die Herstellung des Rohformlings betreffen und die weitere Verarbeitung zum fertigen Behälter bekannte technische Verfahren, z. B. Heißverpressen anwendet, wird auf deren Beschreibung verzichtet.

Ausfü!^>rungsbeispiel 1

Für die Herstellung eines brennbaren Treibladungsbehälters von 700 mm Länge, 140 mm Durchmesser und 2 mm Wandstärke wird im unteren Behälterabschnitt — dem Bodenteil und dem unteren Drittel des zylindrischen Teils — eine Flotte folgender Trockenzusammsnsetzung verwendet:

Gewichtsprozent

Nitrozellulose
Kraftzellstoff
Kunstharzbinder

Gewichtsprozent

74,5

18,5

7,0

100,0

Für den oberen Behälterabschnitt - */i de«, zylindrischen Teils - wird eine Flotte folgender Trockenzusammensetzuig verwendet.

Nitrozellulose
Kraftzellstoff
Kunstharzbinder

Die eingesetzte Nitrozellulose hat einen Stickstoffgehalt von 12,6 bis 12,7% N. Die Flottenkonzentration ist auf 0,4% Feststoffanteile in wässeriger Suspension in eingestellt Die Herstellung des Faservlies-Rohlings beträgt 5 min. In einer Länge von ca. 100 mm ist der Übergang von einer Zusammensetzung zur anderen kontinuierlich.

Ausführungsbeispiel 2

Eine Kartuschhülse von 800 min Länge, 110 mm Durchmesser und 1,6 mm Wandstarke wird über ihre Länge aus 3 unterschiedlichen Zusammensetzungen 2n aufgebau*.

Die Zusammensetzung der 0,2°' feststoffenthaltenden Fiotten, ist bezogen auf dit Trockensubstanz folgende:

Unteres Hülsendrittel

	Gewichtsprozent
Nitrozellulose	80,0
Kraftzellstoff	12,0
Kunstharzbinder	Ci₁O
	100,0
leres Hülsendrittel
	Gewichtsprozent
Nitrocellulose	70,0
Kraftzellstoff	18,0
Kunstharzbinder	12,0
	100,0
■es Hülsendrittel
	Gewichtsprozent
Nitrozellulose	60.0
Kraftzellstoff	24,0
Kunstharzbinder	16,0

100,0

Für alle Flotten wird eine Nitrozellulose mit 12,6 bis 12,7% N eingesetzt.

Die Übergänge zwischen den drei Zonen werden so ausgebildet, daß in ca. 80 mm Länge sich ein kontinuierlicher Übergang ausbildet.

P<e Außenschicht der Hülse wird über die gesamte Länge aus einer Flotte folgender Trockenzusammensetzung aufgebaut.

Gewichtsprozent

40,0
20.0

Nitrozelluk^e

Kraftzellstoff

Silikonierte

Zellulosefasern

Kunstharzbinder

Diese Flotte wira zum Aufbau der Hülsenschicht in einer Menge aufgebracht, daß sie in den Fertighülsen 0,1 bis 0,2 mm Schichtdicke hat.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von brennbaren Munitionsfonnteilen, wie Kartuschen und Treibladungsbehältern, aus Zellulose, Nitrozellulose, Synthesefasern, Kunststoffbindern oder dergleichen, insbesondere unter Zusatz von Nitropenta oder Hexogen, bei dem ein Faservlies-Formung durch Beaufschlagung eines Formdorns aus einer wässerigen Aufschlämmung der genannten Komponenten gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formdorn zonenweise Aufschlämmungen (Flotten) unterschiedlicher Stoffzusammensetzungen zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge des Faservlies-Formlings zwei oder mehr in der Zusammensetzung unterschiedliche Flotten und/oder zum Wandaufbau des Formlings über seine Teil- oder Gesamtlänge zwischen Innen- und Außenhaut zwei oder mehr Flotten unterschiedlicher Zusammensetzung verwendet wejden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung des Faservlieses auf dem Formdorn durch Absaugen mittels Unterdruck unterstützt wird.

4. Verfahrn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dac die Faservlies-Formlinge in geheizten Pressen getrocknet und auf ein vorbestimmtes Maß verdichtet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verpreßten Körper durch Tränken nachbehandelt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem Formdorn, dadurch gekennzeichnet, daß der Formdorn (2) rotierbar in einem Gehäuse (1) angeordnet ist, das Flottenzuführungen (3) aufweist, die mit regelbaren Dosierpumpen zum Einführen der Flotten in Verbindung stehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) in seiner inneren Gestalt dem Faservlies-Formling angepaßt ist.